HỢP KIM CỨNG – CÁC LOẠI HỢP KIM - ỨNG DỤNG CỦA TỪNG LOẠI HỢP KIM

1. Hợp kim cứng và ứng dụng quan trọng:

Hợp kim là gì? Đó là một dạng hỗn hợp của hai hay nhiều kim loại hoặc phi kim hòa lẫn với nhau. Vậy hợp kim cứng gồm những gì? Trong tất cả các loại vật liệu cắt thường dùng, hợp kim cứng là loại có tính cứng nóng cao hơn cả. Chúng lên tới 800-1000 độ C. Tốc độ cắt có thể đạt tới hàng trăm m/phút.

Hình: Hình ảnh minh họa về hợp kim

2. Thành phần hóa học của hợp kim cứng

Thành phần chủ yếu của mọi loại hợp kim cứng là cacbit: WC (chiếm tỷ lệ cao nhất), TiC, TaC. Chúng rất cứng và nhiệt độ chảy rất cao. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ côban làm chất dính kết. Nhờ vậy có thể bảo đảm độ cứng, tính chống mài mòn và cứng nóng rất cao. Hơn nữa đây là bản chất tự nhiên có nó chứ không phải qua nhiệt luyện.

Do cacbit có nhiệt độ chảy rất cao, hợp kim cứng được chế tạo qua các bước sau:

Bước 1. Tạo bột cacbit bằng cách hoàn nguyên WO3 bằng hyđrô ở 700-900 độ C được bột W. Đem nghiền, sàng lấy cỡ hạt nhỏ 0,10-0,15 đến 3-5μm. Tiếp đó trộn bột W với bồ hóng và nung lên 1 400 độ C trong 1h để được bột WC.

Bước 2. Trộn bột cacbit với bột Co trong nhiều h cho thật đều rồi đem ép thành lưỡi cắt nhỏ, hình dạng đơn giản.

Bước 3: Thiêu kết. Nung ở nhiệt độ cao (1 450 độ C) để Co biến mềm, bắt đầu chảy, dính chặt các hạt cacbit với nhau thành khối chắc.

3. Phân loại hợp kim cứng:

Hợp kim cứng được chia làm 3 nhóm: một, hai và ba cacbit

• Hợp kim cứng một cacbit. WC + Co với 2 đến 25%Co, còn lại là WC
• Hợp kim cứng hai cacbit. Chủ yếu vẫn là WC, có thêm 5 – 30%TiC và 4 – 12%Co
• Hợp kim cứng ba cacbit. Chủ yếu vẫn là WC, có thêm 3 – 8%TiC, 3 – 12%TaC và 8 – 12%Co

4. Tổ chức và cơ tinh của hợp kim cứng:

Tổ chức tế vi của hợp kim cứng gồm các hạt cacbit sắc cạnh (màu sáng) được gắn dính với nhau bằng Co (màu tối). Các hạt này là các hạt nhỏ và phân bố đều. Do chế tạo bằng phương pháp bột nên bao giờ cũng có rỗ xốp song phải là ít nhất (~ 2%). Không cho phép có muội than (bồ hóng) trong tổ chức vì nó gây ra điểm mềm.

Về cơ tính, hợp kim cứng rất cứng tới HRA 82 – 90 (HRC 70 – 75). Mức độ chống mài mòn, cứng nóng rất cao. Cắt được với tốc độ cao (hàng trăm m/phút). Nhược điểm của nó là giòn. Cơ tính của hợp kim cứng phụ thuộc vào yêu tố sau:

• Với cùng lượng Co như nhau, nhóm hai cacbit cứng hơn nhóm một cacbit. Lý do là TiC hòa tan WC (tới 70%) có độ cứng cao hơn, giòn hơn và có hệ số ma sát với thép nhỏ hơn so với WC. Ảnh hưởng này cũng thấy ở TaC, NbC. Vì vậy thường dùng hợp kim cứng hai, ba cacbit để gia công gang.
• Ở trong từng nhóm, chứa nhiều côban hơn sẽ dẻo hơn. Song độ cứng và giới hạn bền uốn của chúng giảm đi đôi chút. Để kết hợp giữa độ cứng cao và độ dẻo nhất định trong cắt gọt hay dùng các mác với 6 – 8%Co.
• Trong các mác (đặc biệt trong nhóm một cacbit) nếu cỡ hạt cacbit và côban càng nhỏ mịn thì tuy không ảnh hưởng nhiều đến độ cứng nhưng cải thiện rất mạnh tính chống mài mòn, độ bền và độ dai va đập của hợp kim cứng.

5. Ứng dụng của hợp kim cứng trong thực tế:

Hợp kim cứng đang được sử dụng rộng rãi làm dao cắt, khuôn kéo sợi, khuôn dập và chi tiết máy.

Hiệu quả sử dụng hợp kim cứng trong cắt gọt cao hơn hẳn thép gió. Tuy nhiên không thể làm mất vị trí của thép gió là do:

• Không tạo hình phức tạp được vì dùng cách ép bột chỉ tạo được các mảnh nhỏ đơn giản.
• Không thể gia công định hình được vì quá cứng sau chế tạo. Do vậy hợp kim cứng thường chỉ dùng làm dao đơn giản một lưỡi cắt. Hầu hết các dao một lưỡi cắt hiện nay bằng hợp kim cứng.
• Tính giòn của hợp kim cứng tương đối cao, dễ gãy, vỡ, mẻ dưới tải trọng va đập.
• Tính dẫn nhiệt kém: ~ 50% của thép.

Khi làm dao, miếng hợp kim cứng nhỏ được hàn (hàn đồng) hay kẹp vào thân dao bằng thép C45 có độ bền uốn và độ dẻo tốt. Nó khắc phục các nhược điểm trên của hợp kim cứng.

Nhóm một cacbit có tính cứng nóng khoảng 800C.

• BK2 – BK8 dùng để cắt phôi có phoi vụn như gang, sứ, gốm, hợp kim màu.
• BK10 – BK15 làm khuôn kéo sợi, mũi khoan (địa chất). Có tuổi bền hơn thép hàng chục lần, làm khuôn kéo sợi.
• BK20 – BK25 có độ dai tốt hơn làm khuôn dập, chi tiết máy chống mài mòn.

Nhóm hai cacbit có tính cứng nóng tới 900 – 1 000C. Hợp kim cứng này chủ yếu được dung để gia công tinh thép, kể cả thép đặc biệt.

Nhóm ba cacbit do sự có mặt của TaC có độ bền chống rung, chống mẻ cao hơn. Chủ yếu được dùng để gia công thô thỏi đúc, cán, rèn.

Hợp kim được biết đến như một vật liệu “đa-zi-năng”, chúng được ứng dụng rộng rãi trong đời sống lẫn các ngành nghề sản xuất kinh doanh. Ngày nay, người ta có thể tìm mua hợp kim ở khắp nơi trên thị trường, tuy nhiên vì sự đa năng mà cũng xuất hiện những nơi kinh doanh hợp kim kém chất lượng. Hãy đến với chúng tôi - Công ty Văn Thái chúng tôi chuyên cung cấp các linh kiện và tất cả các loại hợp kim theo yêu cầu của khách hàng để sản xuất dao tiện, khuôn mẫu với mã hợp kim đa dạng như: YG6, YG6Z, YG8, YG3X, YG15C, YG20C, YG25C...

Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:

• Dịch vụ giao hàng nhanh
• Hậu mãi tốt
• Sản phẩm giá thành hợp lí, chủng loại đa dạng

Hãy nhấc máy lên và gọi ngay cho chúng tôi theo số hotline: 094 124 7183 hoặc email: linhkienvanthai@gmail.com