Co to jest węglik spiekany?

Węglik spiekany jest szczególnie twardym metalem znanym z tego, że jest w stanie poradzić sobie z twardymi materiałami, dużymi prędkościami maszyny i wysokimi temperaturami. Materiał ten znany jest również jako harmetal, Widia ™ lub węglik wolframu. Jest często stosowany w produkcji przedmiotów takich jak stal nierdzewna lub stal węglowa.

Nowoczesny węglik spiekany jest zwykle połączeniem cząstek węglika wolframu i metalicznego kobaltu lub węglika tantalu i metalicznego niklu z kobaltem. Materiały te są łączone ze sobą w procesie znanym jako spiekanie, lub rzadziej, prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), w którym stopiony kobalt jest mieszany ze stałymi ziarnami węglika wolframu. Wytrzymałość i trwałość produktu końcowego może się znacznie różnić, w zależności od ilości każdego składnika w mieszance.

Dwie z najbardziej wyraźnych słabości węglika spiekanego to jego naturalna kruchość i wysokie koszty produkcji materiału. Chociaż kobalt zapewnia dodatkową trwałość, narzędzia wykonane z tego materiału są nadal podatne na pękanie lub odpryskiwanie. Często mocniejszy metal, taki jak węglowa stal narzędziowa, będzie używany jako trzon, do którego można wprowadzić końcówkę z węglika. Może to obniżyć koszty, zmniejszając zarówno całkowity koszt wykonania narzędzia, jak i koszt wymiany części z węglika.

Wkładki z węglika spiekanego można również wzmocnić specjalnymi powłokami, takimi jak węglik tytanu, azotek glinowo-tytanowy lub węgiel diamentopodobny. Te powłoki mogą pomóc zwiększyć smarowanie narzędzia. Powłoka może również wydłużyć żywotność płytki, obniżając temperaturę podczas cięcia, a tym samym zmniejszając zużycie i zużycie.

Pierwszy węglik spiekany został opracowany pod koniec XIX wieku przez francuskiego chemika Henri Moissana. Moissan postanowił stworzyć diamenty, ale jego eksperymenty doprowadziły do ​​opracowania porowatej, kruchej wersji nowoczesnego węglika wolframu. Niemcy Karl Schroeter i Heinrich Baumhauef odkryli, że materiał ten może zostać wzmocniony i bardziej odpowiedni do zastosowań przemysłowych, takich jak cięcie, z dodatkiem kobaltu.

Komercyjne zastosowanie węglika spiekanego rozpoczęło się w Niemczech pod koniec lat dwudziestych. Pionierską marką była Widia ™, która jest wersją wie diamentu, niemieckiego wyrażenia oznaczającego „jak diament”. Ta nazwa marki przetrwała jako rodzaj terminu „węglik spiekany”.

W latach trzydziestych zastąpienie węglika wolframu związaną mieszaniną węglika tantalu i metalicznego niklu pomogło stworzyć bardziej trwałą formę węglika spiekanego. Teraz materiał jest wykonany z kilku różnych odmian tradycyjnych i nowoczesnych mieszanek. Jedna stała polega na tym, że mieszanina zazwyczaj składa się z jednej części stopionego materiału połączonego z ziarnami innego pierwiastka.