Zwei Sintermethoden

Wolframcarbid-Produkte bestehen aus Wolframcarbid und anderen Elementen der Eisengruppe wie Kobalt als Bindemittel. Wolframkarbidprodukte können in großem Umfang beim Schneiden von Metallen, Ölbohrern und Metallumformwerkzeugen verwendet werden.

Das Sintern von Wolframcarbid muss sorgfältig kontrolliert werden, um die ideale Mikrostruktur und chemische Zusammensetzung zu erhalten. In vielen Anwendungen wird Wolframkarbid durch Pulvermetallurgie hergestellt, was Sintern einschließt. Wolframkarbidprodukte widerstehen häufig Verschleiß und Zug in rauen Umgebungen. Bei den meisten Anwendungen zum Schneiden von Metall werden Wolframkarbid-Fräser mit einem Verschleiß von mehr als 0,2–0,4 mm als Ausschuss betrachtet. Daher sind die Eigenschaften von Wolframkarbid von entscheidender Bedeutung.

Es gibt zwei Hauptmethoden zum Sintern von Wolframcarbidprodukten. Das eine ist das Wasserstoffsintern und das andere das Vakuumsintern. Wasserstoffsintern steuert die Zusammensetzung von Teilen durch Phasenreaktionskinetik in Wasserstoff und Druck; Beim Vakuumsintern wird der Wolframcarbid-Verbundstoff durch Verlangsamen der Reaktionskinetik in einem Vakuum oder einer Umgebung mit niedrigem Luftdruck kontrolliert.

Vakuumsintern hat ein breiteres Spektrum an industriellen Anwendungen. Manchmal wenden Arbeiter heißisostatisches Pressen an, was auch für die Herstellung von Wolframcarbidprodukten wichtig ist.

Beim Wasserstoffsintern ist Wasserstoff eine reduzierende Atmosphäre. Wasserstoff kann mit der Sinterofenwand oder Graphit reagieren und andere Komponenten verändern.

Verglichen mit dem Wasserstoffsintern hat das Vakuumsintern die folgenden Vorteile.

Zunächst einmal kann Vakuumsintern die Zusammensetzung des Produkts sehr gut steuern. Unter einem Druck von 1,3 bis 133 Pa ist die Austauschrate von Kohlenstoff und Sauerstoff zwischen der Atmosphäre und der Legierung sehr gering. Der Hauptfaktor, der die Zusammensetzung beeinflusst, ist der Sauerstoffgehalt in den Karbidpartikeln, daher hat das Vakuumsintern einen größeren Vorteil bei der industriellen Herstellung von gesintertem Wolframkarbid.

Zweitens ist es während des Vakuumsinterns flexibler, das Sintersystem, insbesondere die Heizrate, zu steuern, um den Anforderungen der Produktion gerecht zu werden. Das Vakuumsintern ist ein Batch-Verfahren, das flexibler ist als das Wasserstoffsintern.

Beim Sintern von Wolframcarbid-Produkten muss Wolframcarbid die folgenden Phasen durchlaufen:

1. Formmittelentfernung und Vorbrennstufe;

In diesem Prozess sollte die Temperatur allmählich erhöht werden, und diese Phase findet unter 1800℃ statt.

2. Festphasen-Sinterstufe

Während die Temperatur langsam ansteigt, wird das Sintern fortgesetzt. Dieses Stadium tritt zwischen 1800℃ und der eutektischen Temperatur auf.

3. Flüssigphasen-Sinterstufe

In diesem Stadium steigt die Temperatur weiter an, bis sie die höchste Temperatur im Sinterprozess, die Sintertemperatur, erreicht.

4. Kühlstufe

Das Hartmetall kann nach dem Sintern aus dem Sinterofen entnommen und auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

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