سختی شکستگی صفحات کاربید چیست؟

چقرمگی شکستگی یک خاصیت مکانیکی مهم است ، به خصوص وقتی صحبت از مواد مورد استفاده در کاربردهای پر تنش است. به عنوان تأمین کننده صفحات کاربید ، درک سختی شکستگی این صفحات هم برای ما و هم برای مشتریان ضروری است. در این وبلاگ ، ما به این نکته می پردازیم که چقرمگی صفحات کاربید ، اهمیت آن و چگونگی تأثیر آن بر عملکرد صفحات کاربید در صنایع مختلف است.

سختی شکستگی چیست؟

چقرمگی شکستگی اندازه گیری مقاومت یک ماده در برابر انتشار ترک است. هنگامی که یک ماده در معرض نیروهای خارجی قرار می گیرد ، ممکن است ترک های کوچک یا نقص در آن وجود داشته باشد. چقرمگی شکستگی تعیین می کند که قبل از شروع این ترک ها ، چه مقدار استرس در برابر استرس مقاومت می کند و باعث می شود مواد به طور فاجعه بار از بین بروند. این به طور معمول توسط نماد (K_ {ic}) در مورد چقرمگی شکستگی هواپیما - که یک پارامتر گسترده در کاربردهای مهندسی است ، مشخص می شود.

از نظر ریاضی ، ضریب شدت استرس (k) مربوط به استرس اعمال شده (\ sigma) ، طول ترک (a) و یک عامل هندسی (y) به عنوان (k = y \ sigma \ sqrt {\ pi a}) است. مقدار بحرانی (k) ، (k_ {ic}) ، ضریب شدت استرس را نشان می دهد که در آن یک ترک شروع به انتشار ناپایدار می کند.

سختی شکستگی صفحات کاربید

صفحات کاربید از یک ماده کامپوزیت متشکل از ذرات کاربید سخت (مانند کاربید تنگستن) که در یک اتصال فلزی (معمولاً کبالت) تعبیه شده اند ، تهیه می شوند. سختی شکستگی صفحات کاربید به عوامل مختلفی از جمله ترکیب کاربید و چسب ، اندازه دانه ذرات کاربید و فرآیند تولید بستگی دارد.

• ترکیب: نسبت ذرات کاربید به چسب تأثیر قابل توجهی در سختی شکستگی دارد. محتوای بالاتر کاربید به طور کلی منجر به سختی بالاتر اما سختی شکستگی می شود. از طرف دیگر ، محتوای اتصال دهنده بالاتر می تواند سختی شکستگی را افزایش دهد اما ممکن است سختی صفحه کاربید را کاهش دهد. به عنوان مثال ، یک صفحه کاربید با اتصال دهنده کبالت بالا ، انعطاف پذیر تر خواهد بود و در مقایسه با یک صفحه با یک اتصال کم - کبالت ، از چقرمگی شکستگی بهتری برخوردار است.
• اندازه دانه: اندازه دانه ذرات کاربید نیز نقش دارد. صفحات کاربید ریز و درشت تمایل به سختی بالاتری دارند اما مقاومت در برابر شکستگی پایین در مقایسه با درشت تر درشت. این امر به این دلیل است که دانه های ظریف موانع بیشتری برای حرکت جابجایی ، افزایش سختی ایجاد می کنند ، اما همچنین باعث می شود که ترک ها شروع و انتشار آن را آسان تر کنند.
• فرآیند تولیدی: نحوه تولید صفحات کاربید می تواند بر سختی شکستگی آنها تأثیر بگذارد. فرآیندهای مانند فشار داغ ، پخت و پز و لگن (فشار ایزوستاتیک داغ) می توانند بر تراکم ، تخلخل و ریزساختار صفحات کاربید تأثیر بگذارند که به نوبه خود بر خصوصیات مکانیکی آنها تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، لگن می تواند تخلخل را در صفحه کاربید کاهش دهد و منجر به بهبود سختی شکستگی شود.

اهمیت سختی شکستگی در برنامه ها

سختی شکستگی صفحات کاربید در صنایع مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

• برش فلزی: در فلز - برنامه های برش ، از صفحات کاربید به عنوان ابزار برش استفاده می شود. لبه برش ابزار در طی فرآیند برش در معرض فشارهای زیاد و نیروهای ضربه قرار می گیرد. یک صفحه کاربید با سختی شکستگی زیاد در حین برش کمتر به تراشه یا شکسته شدن می پردازد ، از عمر ابزار طولانی تر و سطح بهتر قطعات ماشینکاری اطمینان می دهد. به عنوان مثال ، هنگام ماشینکاری فلزات سخت مانند فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم ، یک ابزار کاربید با سختی شکستگی خوب می تواند بدون عدم موفقیت زودرس در برابر نیروهای برش بالا مقاومت کند.
• معدن و حفاری: در صنعت معدن و حفاری ، صفحات کاربید در بیت های مته استفاده می شود. بیت های مته در معرض شرایط شدید ، از جمله فشارهای زیاد ، سایش و ضربه قرار دارند. یک صفحه کاربید با سختی شکستگی زیاد می تواند در برابر ترک خوردگی و تراش هایی که در حین حفاری رخ می دهد مقاومت کند و به بیت مته اجازه می دهد تا به طور مؤثرتر و طولانی تر از سازندهای صخره ای نفوذ کند.
• ساخت قالب: در قالب - ساخت برنامه ها ، از صفحات کاربید برای تهیه قالب برای قالب های تزریق پلاستیکی ، مرگ - ریخته گری و سایر فرآیندها استفاده می شود. قالب ها در معرض بارگذاری چرخه ای و نیروهای فشار زیاد قرار می گیرند. یک صفحه کاربید با سختی شکستگی خوب می تواند بدون ایجاد ترک ها در برابر این نیروها مقاومت کند و از دقت بعدی و کیفیت سطح قطعات قالب دار اطمینان حاصل کند.

آزمایش چقرمگی شکستگی صفحات کاربید

روش های مختلفی برای آزمایش سختی شکستگی صفحات کاربید وجود دارد. یکی از متداول ترین روش ها ، آزمون پرتوی تک لبه (SENB) است. در این آزمایش ، نمونه ای از صفحه کاربید در یک انتها با یک شکاف ماشینکاری می شود. نمونه سپس در یک پیکربندی خمش سه نقطه یا چهار نقطه بارگذاری می شود تا زمانی که ترک شود. داده های بار و جابجایی ثبت می شود و چقرمگی شکستگی بر اساس هندسه نمونه و بار بحرانی که در آن ترک پخش می شود محاسبه می شود.

روش دیگر آزمون چقرمگی شکستگی تورفتگی است. در این آزمایش ، یک تورفتگی سخت (مانند یک تورفتگی الماس) به سطح صفحه کاربید فشار داده می شود و باعث ایجاد شکاف در اطراف تورفتگی می شود. طول ترک اندازه گیری می شود و چقرمگی شکستگی با استفاده از فرمولهای تجربی که مربوط به طول ترک ، بار تورفتگی و سختی مواد است محاسبه می شود.

مقایسه صفحات کاربید با سایر مواد

در مقایسه با سایر مواد ، صفحات کاربید به طور کلی ترکیب خوبی از سختی و سختی شکستگی دارند. به عنوان مثال ، در مقایسه با فولاد ، صفحات کاربید سختی بسیار بالاتری دارند و همین امر باعث می شود آنها برای برنامه هایی که مقاومت در برابر سایش بسیار مهم است ، مناسب تر شود. در عین حال ، چقرمگی شکستگی صفحات کاربید را می توان با تغییر ترکیب و فرآیند تولید تنظیم کرد تا الزامات برنامه های مختلف را برآورده کند.

در مقایسه با سرامیک ، صفحات کاربید سختی شکستگی بهتری دارند. سرامیک ها بسیار سخت هستند اما بسیار شکننده هستند و دارای سختی شکستگی کم هستند. این امر باعث می شود که آنها مستعد ترک خوردگی و عدم موفقیت تحت تأثیر یا شرایط استرس زیاد باشند. از طرف دیگر ، صفحات کاربید می توانند تعادل بین سختی و سختی ایجاد کنند و آنها را در کاربردهای مختلف متنوع تر کنند.

صفحات کاربید ما چگونه ایستاده است

ما به عنوان تأمین کننده صفحات کاربید ، اهمیت سختی شکستگی را درک می کنیم. ما طیف گسترده ای از صفحات کاربید را با ترکیبات مختلف ، اندازه دانه و فرآیندهای تولید برای تأمین نیازهای متنوع مشتریان ارائه می دهیم. تیم تحقیق و توسعه ما دائماً در تلاش است تا از طریق تکنیک های نوآورانه تولید و بهینه سازی مواد ، شکستگی شکستگی صفحات کاربید ما را بهبود ببخشد.

ما همچنین با کیفیت بالا ارائه می دهیمنوارهایباصفحه EDM کاربیدوتمیله های کاربیدبشر این محصولات همچنین با تمرکز بر سختی شکستگی برای اطمینان از عملکرد آنها در برنامه های مختلف طراحی شده اند.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر به دنبال صفحات کاربید با سختی شکستگی عالی برای کاربرد خاص خود هستید ، ما برای کمک به اینجا هستیم. تیم متخصصان ما می توانند اطلاعات فنی و راهنمایی مفصلی را در مورد انتخاب صفحات کاربید مناسب برای نیازهای شما در اختیار شما قرار دهند. ما همچنین می توانیم بر اساس نیازهای شما راه حل های سفارشی ارائه دهیم.

این که آیا شما در صنعت برش ، استخراج ، معدن یا ساخت قالب هستید ، صفحات کاربید ما می توانند نیازهای عملکردی بالا را برآورده کنند. امروز برای شروع بحث تهیه و یافتن بهترین راه حل های صفحه کاربید برای تجارت خود با ما تماس بگیرید.

منابع

کتابچه راهنمای 20: انتخاب و طراحی مواد. ASM International.

• Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2011). علوم و مهندسی مواد: مقدمه. ویلی
• دیتر ، GE (1986). متالورژی مکانیکی. مک گرا - هیل.