Что такое цементированный карбид?

Цементированный карбид является особенно твердым металлом, который известен тем, что способен выдерживать жесткие материалы, высокие скорости машины и высокие температуры. Материал также известен как харметалл, Widia ™ или карбид вольфрама кобальт. Он часто используется в производстве таких изделий, как нержавеющая сталь или углеродистая сталь.

Современный цементированный карбид обычно представляет собой комбинацию частиц карбида вольфрама и металлического кобальта или карбида тантала и металлического никеля с кобальтом. Эти материалы связывают вместе в процессе, известном как спекание, или, реже, горячее изостатическое прессование (HIP), где расплавленный кобальт смешивают с твердыми зернами карбида вольфрама. Прочность и долговечность конечного продукта могут широко варьироваться в зависимости от количества каждого ингредиента в смеси.

Двумя наиболее отчетливыми недостатками цементированного карбида являются его хрупкость и высокая стоимость производства материала. Хотя кобальт обеспечивает дополнительную долговечность, инструменты, изготовленные из этого материала, по-прежнему подвержены поломкам или сколам. Часто более прочный металл, такой как углеродистая инструментальная сталь, используется в качестве хвостовика, в который может быть вставлен наконечник из карбида. Это может сократить расходы, уменьшив как общую стоимость изготовления инструмента, так и стоимость замены твердосплавной детали.

Вставки из цементированного карбида также могут быть усилены специальными покрытиями, такими как нитрид карбида титана, нитрид алюминия-титана или алмазоподобный углерод. Эти покрытия могут помочь увеличить смазку инструмента. Покрытие также может продлить срок службы пластины, уменьшив температуру во время резки и, таким образом, сократив износ.

Первый цементированный карбид был разработан в конце 1800-х годов французским химиком Анри Муассаном. Муассан намеревался создавать алмазы, но его эксперименты привели к разработке пористой, хрупкой версии современного карбида вольфрама. Немцы Карл Шретер и Генрих Баумхауэф обнаружили, что материал можно сделать более прочным и более подходящим для промышленного использования, например, для резки, с добавлением кобальта.

Коммерческое использование цементированного карбида началось в Германии в конце 1920-х годов. Новаторским брендом была Widia ™, которая является версией wie diament , немецкой фразы, которая означает «как алмаз». Это название бренда стало своего рода родовым термином для цементированного карбида.

В 1930-х годах замена карбида вольфрама связанной смесью карбида тантала и металлического никеля помогла создать более прочную форму цементированного карбида. Сейчас материал изготовлен с несколькими различными вариациями традиционных и современных смесей. Единственной константой было то, что смесь обычно состоит из одной части расплавленного материала, связанного с зернами другого элемента.