Ορολογία σκληρού κράματος (1)

Για να προωθήσουμε την κατανόηση αναφορών και τεχνικών κειμένων σχετικά με το σκληρό κράμα, να τυποποιήσουμε την ορολογία και να εξηγήσουμε τη σημασία των τεχνικών όρων στα άρθρα, είμαστε εδώ για να μάθουμε τους όρους του σκληρού κράματος.

Καρβίδιο του βολφραμίου

Το καρβίδιο βολφραμίου αναφέρεται σε συντηγμένα σύνθετα υλικά που αποτελούνται από πυρίμαχα καρβίδια μετάλλων και συνδετικά μετάλλων. Μεταξύ των καρβιδίων μετάλλων που χρησιμοποιούνται σήμερα, το καρβίδιο του βολφραμίου (WC), το καρβίδιο του τιτανίου (TiC) και το καρβίδιο του τανταλίου (TaC) είναι τα πιο κοινά συστατικά. Το μέταλλο κοβαλτίου χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή καρβιδίου με τσιμέντο ως συνδετικό. Για ορισμένες ειδικές εφαρμογές, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μεταλλικά συνδετικά όπως νικέλιο (Ni) και σίδηρος (Fe).

Πυκνότητα

Η πυκνότητα αναφέρεται στην αναλογία μάζας προς όγκο του υλικού, η οποία ονομάζεται επίσης ειδικό βάρος. Ο όγκος του περιέχει επίσης τον όγκο των πόρων στο υλικό. Το καρβίδιο βολφραμίου (WC) έχει πυκνότητα 15,7 g/cm³ και το κοβάλτιο (Co) έχει πυκνότητα 8,9 g/cm³. Επομένως, καθώς η περιεκτικότητα σε κοβάλτιο (Co) στα κράματα βολφραμίου-κοβαλτίου (WC-Co) μειώνεται, η συνολική πυκνότητα θα αυξάνεται. Αν και η πυκνότητα του καρβιδίου του τιτανίου (TiC) είναι μικρότερη από αυτή του καρβιδίου του βολφραμίου, είναι μόνο 4,9 g/cm3. Εάν προστεθούν TiC ή άλλα λιγότερο πυκνά συστατικά, η συνολική πυκνότητα θα μειωθεί. Με ορισμένες χημικές συνθέσεις του υλικού, η αύξηση των πόρων στο υλικό έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της πυκνότητας.

Σκληρότητα

Η σκληρότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στην πλαστική παραμόρφωση.

Η σκληρότητα Vickers (HV) χρησιμοποιείται ευρέως διεθνώς. Αυτή η μέθοδος μέτρησης σκληρότητας αναφέρεται στην τιμή σκληρότητας που λαμβάνεται με τη χρήση διαμαντιού για τη διείσδυση στην επιφάνεια του δείγματος για τη μέτρηση του μεγέθους της εσοχής υπό μια συγκεκριμένη κατάσταση φορτίου. Η σκληρότητα Rockwell (HRA) είναι μια άλλη ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος μέτρησης σκληρότητας. Χρησιμοποιεί το βάθος διείσδυσης ενός τυπικού κώνου διαμαντιού για τη μέτρηση της σκληρότητας. Τόσο η σκληρότητα Vickers όσο και η σκληρότητα Rockwell μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της σκληρότητας του τσιμεντοειδούς καρβιδίου και τα δύο μπορούν να μετατραπούν το ένα στο άλλο.

Δύναμη κάμψης

Η αντοχή σε κάμψη είναι επίσης γνωστή ως εγκάρσια αντοχή θραύσης ή αντοχή κάμψης. Τα σκληρά κράματα προστίθενται ως μια απλή δοκός στήριξης σε δύο στροφείς και στη συνέχεια εφαρμόζεται ένα φορτίο στην κεντρική γραμμή και των δύο περιστροφών μέχρι να σπάσει το σκληρό κράμα. Οι τιμές που υπολογίζονται από τον τύπο περιέλιξης χρησιμοποιούνται για το φορτίο που απαιτείται για τη θραύση και την περιοχή διατομής του δείγματος. Στα κράματα βολφραμίου-κοβαλτίου (WC-Co), η αντοχή σε κάμψη αυξάνεται με την περιεκτικότητα σε κοβάλτιο (Co) στα κράματα βολφραμίου-κοβαλτίου, αλλά η αντοχή σε κάμψη φτάνει στο μέγιστο όταν η περιεκτικότητα σε κοβάλτιο (Co) φτάσει περίπου το 15%. Η αντοχή σε κάμψη μετριέται με τον μέσο όρο πολλών μετρήσεων. Αυτή η τιμή θα ποικίλλει επίσης ανάλογα με τη γεωμετρία του δείγματος, την κατάσταση της επιφάνειας (ομαλότητα), την εσωτερική τάση και τα εσωτερικά ελαττώματα του υλικού. Επομένως, η αντοχή σε κάμψη είναι μόνο ένα μέτρο αντοχής και οι τιμές της αντοχής σε κάμψη δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για την επιλογή υλικού.

Αραιότητα της ύλης

Το τσιμεντένιο καρβίδιο παράγεται με διαδικασία μεταλλουργίας σκόνης με συμπίεση και πυροσυσσωμάτωση. Λόγω της φύσης της μεθόδου, ίχνη πορώδους μπορεί να παραμείνουν στη μεταλλουργική δομή του προϊόντος.

Η μείωση του πορώδους μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη συνολική απόδοση του προϊόντος. Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης υπό πίεση είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για τη μείωση του πορώδους.