Цементжүүлсэн карбидын хавтангийн физик шинж чанарын шинжилгээ

Хатуу карбидын фаз (гянт болд карбид гэх мэт) болон металл холбогч (ихэвчлэн кобальт) зэргээс бүрдсэн цементжүүлсэн карбидын хавтангууд нь маш сайн физик шинж чанартай тул механик боловсруулалт, олборлолт, инженерчлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Тэдгээрийн үндсэн физик шинж чанаруудын нарийвчилсан дүн шинжилгээ нь тэдгээрийн хэрэглээний цар хүрээ, гүйцэтгэлийн давуу талыг ойлгоход зайлшгүй шаардлагатай.

1. Нягт

Нягт нь цементжүүлсэн карбидын хавтангийн үндсэн физик шинж чанар бөгөөд ихэвчлэн 12.0-15.0 г/см³ хооронд хэлбэлздэг. Энэхүү өндөр нягтрал нь вольфрамын карбид (үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг) дахь вольфрамын өндөр атомын жингээс үүдэлтэй. Өндөр нягтрал нь ялтсуудыг сайн хэмжээст тогтвортой байдлыг хангадаг - тэдгээр нь гадны хүчин зүйл эсвэл температурын өөрчлөлтөд деформацид бага өртөмтгий байдаг бөгөөд энэ нь хэмжээсийн хатуу хяналт шаарддаг нарийн боловсруулах багажийн хувьд чухал юм. Нэмж дурдахад, нягт бүтэц нь гадны нөлөөллийн энергийг илүү сайн шингээж, тарааж чаддаг тул өндөр нягтрал нь ялтсуудын нөлөөллийн эсэргүүцлийг тодорхой хэмжээгээр нэмэгдүүлдэг.

2. Хатуулаг ба элэгдэлд тэсвэртэй

Цементжүүлсэн карбидын хавтангийн хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг нь хатуулаг юм. Тэдний Vickers хатуулаг нь ерөнхийдөө 1500 HV-ээс давж, өндөр хурдны ган болон бусад нийтлэг багаж хэрэгслийн материалаас хамаагүй өндөр байдаг. Энэхүү өндөр хатуулаг нь хатуу араг ясны бүтцийг бүрдүүлдэг хатуу карбидын фазуудтай холбоотой юм. Хатуулагтай нягт холбоотой элэгдэл эсэргүүцэл - өндөр хатуулаг нь ашиглалтын явцад хавтан нь зураас, элэгдэл, материалын наалдалтыг тэсвэрлэх чадвартай гэсэн үг юм. Жишээлбэл, металл хайчлах үед цементэн карбид хавтан нь ажлын хэсгийн материалд элэгдэхгүйгээр хурц зүсэх ирмэгийг удаан хугацаанд хадгалж, багаж хэрэгслийн ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг. Гэсэн хэдий ч хавтангийн хатуулгийг металл холбогчийн агуулгыг өөрчлөх замаар тохируулж болно: кобальтын агууламжийг нэмэгдүүлэх нь хатуулгийг бага зэрэг бууруулж, бат бөх чанарыг сайжруулдаг бол кобальтын агууламжийг бууруулах нь хатуулаг болон элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлдэг.

3. Хүч чадал, бат бөх байдал

Цементжүүлсэн карбид хавтан нь маш хатуу боловч бат бөх, бат бөх чанар нь практик гүйцэтгэлийн чухал үзүүлэлт юм. Тэдний хөндлөн хагарлын хүч (TRS) нь ихэвчлэн 1500-аас 3000 МПа хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг боловсруулах эсвэл олборлох үед гулзайлтын өндөр хүчийг тэсвэрлэх боломжийг олгодог. Нөлөөллийн дор ан цавыг эсэргүүцэх чадварыг илэрхийлдэг бат бөх чанарыг голчлон металл холбогчоор тодорхойлдог. Кобальт холбогч нь хатуу карбидын ширхэгүүдийн хооронд уян хатан фаз үүсгэдэг бөгөөд хавтан цохилтонд өртөх үед хагарал хурдан тархахаас сэргийлдэг. Өндөр бат бэх, дунд зэргийн хатуулагтай энэхүү тэнцвэр нь зарим хэт хатуу материалд өртдөг хэврэг байдлын асуудлаас зайлсхийж, цементжүүлсэн карбид хавтанг өндөр ачаалал, нөлөөлөлд өртөмтгий ажлын нөхцөлд тохиромжтой болгодог.

4. Дулааны тэлэлтийн коэффициент ба дулаан дамжилтын илтгэлцүүр

Цементжүүлсэн карбидын хавтангийн дулааны тэлэлтийн коэффициент нь харьцангуй бага, ихэвчлэн 5×10⁻⁶/°C ба 7×10⁻⁶/°C хооронд байдаг. Энэхүү бага дулааны тэлэлт нь температурын хэлбэлзэлд өртөх үед (жишээлбэл, үрэлт нь дулааныг үүсгэдэг өндөр хурдтай зүсэх үед) ялтсууд ихээхэн хэмжээний өөрчлөлтийг мэдрэхгүй байхыг баталгаажуулдаг. Дулааны хэв гажилт нь ажлын хэсгийн хэмжээсийн хазайлтад хүргэдэг тул энэ тогтвортой байдал нь боловсруулалтын нарийвчлалыг хадгалахад маш чухал юм. Дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийн хувьд цементжүүлсэн карбидын хавтан нь дунд зэргийн дулаан дамжуулалттай (100-150 Вт / (м · К)) бөгөөд энэ нь үүссэн дулааныг багажны эзэмшигч эсвэл хөргөлтийн системд хурдан шилжүүлэх боломжийг олгодог. Энэхүү дулаан ялгаруулах чадвар нь орон нутгийн хэт халалтаас сэргийлж, холбогч фазыг зөөлрүүлж, хавтангийн хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг бууруулдаг.

Дүгнэж хэлэхэд цементжүүлсэн карбидын хавтангийн физик шинж чанарууд - өндөр нягтрал, маш сайн хатуулаг ба элэгдэлд тэсвэртэй, тэнцвэртэй хүч чадал, бат бөх чанар, тогтвортой дулааны үзүүлэлтүүд нь тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хэрэглээнд дээд зэргийн гүйцэтгэлийг тодорхойлдог. Эдгээр шинж чанаруудыг ойлгох нь цементжүүлсэн карбидын хавтанг сонгох, ашиглах боломжийг оновчтой болгож, тэдгээрийн практик үнэ цэнийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг.