Terminologia węglikowa

Węglik spiekany

Odnosi się do spiekanego kompozytu złożonego z ogniotrwałych węglików metali i spoiw metalowych. Spośród obecnie stosowanych węglików metali najbardziej powszechnym składnikiem jest węglik wolframu (WC), węglik tytanu (TiC), węglik tantalu (TaC) i węglik tantalu (NbC). Metal kobaltowy jest szeroko stosowany w produkcji węglika spiekanego jako spoiwo; można również stosować inne spoiwa metaliczne, takie jak nikiel (Ni), żelazo (Fe) itd., do pewnych specjalnych zastosowań.

Gęstość

Odnosi się do stosunku masy do objętości materiału. Jego objętość zawiera również objętość porów w materiale. Znany również jako ciężar właściwy.
Gęstość węglika wolframu (WC) wynosiła 15,7 g / cm3, a gęstość kobaltu (Co) wynosiła 8,9 g / cm3. Dlatego, gdy zawartość kobaltu (Co) w stopie wolframowo-kobaltowym (WC-Co) maleje, ogólna gęstość wzrośnie. Podczas gdy gęstość węglika tytanu (TiC) jest mniejsza niż węglika wolframu, wynosi ona tylko 4,9 g / cm3, więc jeśli doda się TiC lub inne składniki o mniejszej gęstości, ogólna gęstość zmniejszy się.
W przypadku pewnego składu chemicznego materiału, wzrost porów w materiale prowadzi do zmniejszenia gęstości.
Gęstość jest mierzona metodą odwadniania (prawo Archimeda).

Twardość

Odnosi się do zdolności materiału do przeciwstawiania się odkształceniom plastycznym.
Twardość Vickersa (HV) jest powszechnie stosowana na całym świecie. Ta metoda pomiaru twardości odnosi się do wartości twardości uzyskanej przez pomiar wielkości wcięcia przy użyciu diamentu do penetracji powierzchni próbki w określonych warunkach obciążenia.
Twardość Rockwella (HRA) to kolejna powszechnie stosowana metoda pomiaru twardości. Mierzy twardość przy użyciu głębokości penetracji standardowego stożka diamentowego.
Zarówno metoda pomiaru twardości Vickersa, jak i metoda pomiaru twardości Rockwella mogą być stosowane do pomiaru twardości węglika spiekanego, a obie mogą być wzajemnie przekształcane.

Siła wyginania

Próbka jest mnożona jako belka podparta po prostu na dwóch punktach podparcia, a obciążenie jest przykładane do linii środkowej dwóch punktów podparcia, aż próbka pęknie. Wartość obliczona przez wzór uzwojenia jest wykorzystywana w zależności od obciążenia wymaganego dla pęknięcia i powierzchni przekroju próbki. Znana również jako wytrzymałość na pękanie poprzeczne lub odporność na zginanie.
W stopie wolframowo-kobaltowym (WC-Co) wytrzymałość na zginanie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości kobaltu (Co) w stopie wolframowo-kobaltowym, ale gdy zawartość kobaltu (Co) osiąga około 15%, wytrzymałość na zginanie osiąga maksimum wartość. zacznij spadać.
Wytrzymałość na zginanie jest mierzona jako średnia z kilku zmierzonych wartości. Wartość ta zmieni się również w zależności od geometrii próbki, stanu powierzchni (gładkość), naprężenia wewnętrznego i wewnętrznych defektów zmiany materiału. Dlatego wytrzymałość na zginanie jest tylko miarą wytrzymałości, a wartość wytrzymałości na zginanie nie może być używana jako podstawa doboru materiału.

Porowatość

Węglik spiekany jest wytwarzany w procesie metalurgii proszków poprzez prasowanie i spiekanie. Ze względu na charakter procesu ślady resztkowej porowatości mogą być obecne w metalurgicznej strukturze produktu.
Resztkowa objętość pustych przestrzeni jest oceniana za pomocą procedury porównania map dla zakresu wielkości porów i rozkładu.
Typ A (typ A): mniej niż 10 μm.
Typ B (typ B): od 10 μm do 25 μm.
Zmniejszenie porowatości może skutecznie poprawić ogólną wydajność produktu. Proces spiekania ciśnieniowego jest skutecznym sposobem zmniejszania porowatości.

Odwęglanie

Po spiekaniu węglika spiekanego zawartość węgla jest niewystarczająca.
Gdy produkt jest odwęglony, tkanka zmienia się z WC-Co na W2CCo2 lub W3CCo3. Idealna zawartość węgla w węgliku wolframu w węgliku spiekanym (WC) wynosi 6,13% wagowych. Gdy zawartość węgla jest zbyt niska, w produkcie pojawi się oczywista struktura z niedoborem węgla.
Odwęglanie znacznie zmniejsza wytrzymałość cementu z węglika wolframu i czyni go bardziej kruchym.

Nawęglanie

Odnosi się do nadmiernej zawartości węgla po spiekaniu węglika spiekanego.
Idealna zawartość węgla w węgliku wolframu w węgliku spiekanym (WC) wynosi 6,13% wagowych. Gdy zawartość węgla jest zbyt wysoka, w produkcie będzie widoczna nawęglona struktura. W produkcie będzie zauważalnie nadmiar wolnego węgla.
Wolny węgiel znacznie zmniejsza wytrzymałość i odporność na zużycie węglika wolframu.
Pory typu C w detekcji fazy wskazują stopień nawęglania.

Siła przymusu

Siła koercyjna to resztkowa siła magnetyczna mierzona przez namagnesowanie materiału magnetycznego w węgliku spiekanym do stanu nasycenia, a następnie rozmagnesowanie go.
Istnieje bezpośredni związek między średnią wielkością cząstek fazy węglika spiekanego a siłą koercyjną: im większa jest średnia wielkość cząstek namagnesowanej fazy, tym wyższa jest wartość siły przymusu.

Nasycenie magnetyczne

Kobalt (Co) jest magnetyczny, podczas gdy węglik wolframu (WC), węglik tytanu (TiC), węglik tantalu (TaC) i węglik tantalu (VC) są niemagnetyczne. Dlatego, po pierwsze, mierzona jest wartość nasycenia magnetycznego kobaltu w jednym materiale, a następnie porównana z odpowiednią wartością próbki czystego kobaltu, można uzyskać poziom stopienia fazy spoiwa kobaltowego, ponieważ na nasycenie magnetyczne wpływają pierwiastki stopowe . Dlatego też można zmierzyć każdą zmianę fazy spoiwa. Metodę tę można wykorzystać do określenia odchylenia idealnej zawartości węgla, ponieważ węgiel odgrywa ważną rolę w kontroli składu.
Niskie wartości nasycenia magnetycznego wskazują na możliwość niskiej zawartości węgla i odwęglenia.
Wysokie wartości nasycenia magnetycznego wskazują na obecność wolnego węgla i nawęglanie.

Basen kobaltowy

Po spiekaniu spoiwa metalicznego kobaltu (Co) i węglika wolframu może powstać nadmierna ilość kobaltu, zjawisko jest znane jako „kobaltowa sadza”. Wynika to głównie z faktu, że temperatura spiekania jest zbyt niska, gęstość formowania materiału jest niewystarczająca lub pory są wypełnione kobaltem podczas obróbki HIP (spiekanie ciśnieniowe). Wielkość kobaltu określa się przez porównanie zdjęć metalograficznych.
Obecność kobaltu w węgliku spiekanym może wpływać na odporność na zużycie i wytrzymałość materiału.