Terminología de aleación dura(1)

Para promover la comprensión de informes y escritos técnicos sobre aleaciones duras, estandarizar la terminología y explicar el significado de los términos técnicos en los artículos, estamos aquí para aprender los términos de aleaciones duras.

Carburo de tungsteno

El carburo de tungsteno se refiere a compuestos sinterizados que consisten en carburos metálicos refractarios y aglutinantes metálicos. Entre los carburos metálicos actualmente en uso, el carburo de tungsteno (WC), el carburo de titanio (TiC) y el carburo de tantalio (TaC) son los componentes más comunes. El metal cobalto se usa ampliamente en la producción de carburo cementado como aglutinante. Para algunas aplicaciones especiales, también se pueden utilizar aglutinantes metálicos como el níquel (Ni) y el hierro (Fe).

Densidad

La densidad se refiere a la relación masa-volumen del material, que también se denomina gravedad específica. Su volumen también contiene el volumen de poros en el material. El carburo de tungsteno (WC) tiene una densidad de 15,7 g/cm³ y el cobalto (Co) tiene una densidad de 8,9 g/cm³. Por lo tanto, a medida que disminuye el contenido de cobalto (Co) en las aleaciones de tungsteno-cobalto (WC-Co), la densidad total aumentará. Aunque la densidad del carburo de titanio (TiC) es menor que la del carburo de tungsteno, es de solo 4,9 g/cm3. Si se agregan TiC u otros componentes menos densos, la densidad general disminuirá. Con ciertas composiciones químicas del material, un aumento de poros en el material da como resultado una disminución de la densidad.

Dureza

La dureza se refiere a la capacidad de un material para resistir la deformación plástica.

La dureza Vickers (HV) es ampliamente utilizada internacionalmente. Este método de medición de dureza se refiere al valor de dureza obtenido mediante el uso de diamante para penetrar en la superficie de la muestra para medir el tamaño de la muesca bajo una determinada condición de carga. La dureza Rockwell (HRA) es otro método de medición de dureza comúnmente utilizado. Utiliza la profundidad de penetración de un cono de diamante estándar para medir la dureza. Tanto la dureza Vickers como la dureza Rockwell se pueden usar para medir la dureza del carburo cementado, y las dos se pueden convertir entre sí.

Resistencia a la flexión

La resistencia a la flexión también se conoce como resistencia a la rotura transversal o resistencia a la flexión. Las aleaciones duras se agregan como una viga de soporte simple en dos pivotes y luego se aplica una carga a la línea central de ambos pivotes hasta que la aleación dura se rompe. Los valores calculados a partir de la fórmula de devanado se utilizan para la carga necesaria para romper y el área de la sección transversal de la muestra. En las aleaciones de tungsteno-cobalto (WC-Co), la resistencia a la flexión aumenta con el contenido de cobalto (Co) en las aleaciones de tungsteno-cobalto, pero la resistencia a la flexión alcanza un máximo cuando el contenido de cobalto (Co) alcanza aproximadamente el 15%. La resistencia a la flexión se mide promediando varias mediciones. Este valor también variará con la geometría de la muestra, la condición de la superficie (suavidad), la tensión interna y los defectos internos del material. Por lo tanto, la resistencia a la flexión es solo una medida de la resistencia, y los valores de resistencia a la flexión no se pueden utilizar como base para la selección de materiales.

Porosidad

El carburo cementado se produce mediante un proceso de pulvimetalurgia mediante prensado y sinterización. Debido a la naturaleza del método, pueden quedar rastros de porosidad en la estructura metalúrgica del producto.

La reducción de la porosidad puede mejorar efectivamente el rendimiento general del producto. El proceso de sinterización a presión es un medio eficaz para reducir la porosidad.