Terminologie tvrdé slitiny(1)

Abychom podpořili porozumění zprávám a technickým spisům o tvrdé slitině, standardizovali terminologii a vysvětlili význam technických termínů v článcích, jsme zde, abychom se naučili termíny tvrdé slitiny.

Karbid wolframu

Karbid wolframu označuje slinuté kompozity sestávající ze žáruvzdorných kovových karbidů a kovových pojiv. Mezi v současnosti používané karbidy kovů patří karbid wolframu (WC), karbid titanu (TiC) a karbid tantalu (TaC). Kovový kobalt je široce používán při výrobě slinutého karbidu jako pojivo. Pro některé speciální aplikace lze také použít kovová pojiva, jako je nikl (Ni) a železo (Fe).

Hustota

Hustota se týká poměru hmoty k objemu materiálu, který se také nazývá měrná hmotnost. Jeho objem obsahuje také objem pórů v materiálu. Karbid wolframu (WC) má hustotu 15,7 g/cm³ a ​​kobalt (Co) má hustotu 8,9 g/cm³. S klesajícím obsahem kobaltu (Co) ve slitinách wolframu a kobaltu (WC-Co) se tedy celková hustota zvýší. Přestože je hustota karbidu titanu (TiC) menší než hustota karbidu wolframu, je pouze 4,9 g/cm3. Pokud se přidá TiC nebo jiné méně husté složky, celková hustota se sníží. Při určitém chemickém složení materiálu má zvětšení pórů v materiálu za následek snížení hustoty.

Tvrdost

Tvrdost označuje schopnost materiálu odolávat plastické deformaci.

Tvrdost podle Vickerse (HV) je mezinárodně široce používána. Tato metoda měření tvrdosti se vztahuje k hodnotě tvrdosti získané použitím diamantu k pronikání do povrchu vzorku k měření velikosti vtisku za určitých podmínek zatížení. Rockwellova tvrdost (HRA) je další běžně používanou metodou měření tvrdosti. K měření tvrdosti využívá hloubku průniku standardního diamantového kužele. Jak tvrdost podle Vickerse, tak tvrdost podle Rockwella lze použít pro měření tvrdosti slinutého karbidu a obě lze vzájemně převádět.

Pevnost v ohybu

Pevnost v ohybu je také známá jako příčná pevnost v lomu nebo pevnost v ohybu. Tvrdé slitiny jsou přidány jako jednoduchý nosný nosník na dva čepy a poté je na středovou osu obou čepů aplikováno zatížení, dokud tvrdá slitina nepraskne. Hodnoty vypočítané ze vzorce vinutí se použijí pro zatížení potřebné k přetržení a plochu průřezu vzorku. Ve slitinách wolfram-kobalt (WC-Co) se pevnost v ohybu zvyšuje s obsahem kobaltu (Co) ve slitinách wolframu a kobaltu, ale pevnost v ohybu dosahuje maxima, když obsah kobaltu (Co) dosáhne asi 15 %. Pevnost v ohybu se měří zprůměrováním několika měření. Tato hodnota se bude také lišit podle geometrie vzorku, stavu povrchu (hladkosti), vnitřního napětí a vnitřních defektů materiálu. Pevnost v ohybu je proto pouze měřítkem pevnosti a hodnoty pevnosti v ohybu nelze použít jako základ pro výběr materiálu.

Pórovitost

Slinutý karbid se vyrábí procesem práškové metalurgie lisováním a slinováním. Vzhledem k povaze metody mohou v metalurgické struktuře produktu zůstat stopová množství poréznosti.

Snížení poréznosti může účinně zlepšit celkový výkon produktu. Proces tlakového slinování je účinným prostředkem ke snížení poréznosti.