O que é metal duro com liga de tungstênio cimentado?

“Metal duro” é frequentemente usado como um termo genérico para o material composto contendo partículas duras compostas de metal duro com liga de tungstênio, juntamente com aglutinante metálico mais macio usado para manter ou “cimentar” as partículas no lugar.

A criação desse material começa com o minério de tungstênio, que é refinado em pó de tungstênio (W).  O pó de tungstênio é combinado com carbono (C) e aquecido a altas temperaturas, fazendo com que o carbono e o tungstênio se liguem quimicamente, formando o metal duro com liga de tungstênio (WC). Após a refrigeração, o material é triturado e peneirado para formar um pó, com tamanhos de graus específicos.

Como compor o grau:

Quando o pó de WC é então misturado com aglutinantes em pó, normalmente cobalto ou níquel, bem como com outros aditivos, tem-se um “pó graduado”. Cada grau tem diferentes quantidades de WC e aglutinantes adicionados, bem como grãos de tamanho variável do pó de WC.  As peças de desgaste da centrífuga normalmente têm de 6 a 10% de aglutinantes, com balanceamento feito de WC, e tamanhos de grãos de menos de 1 mícron a 3 mícrons de tamanho, e com aditivos resistentes à corrosão.

Como moldar o pó:

A prensagem do pó graduado em um molde com uma prensa hidráulica é o método mais econômico para peças menores que são produzidas em massa. Nossas placas centrífugas são produzidas usando este método.

A fabricação de peças grandes ou complexas, como bicos de avanço e descarga, exige que o pó graduado seja compactado em “lingotes” por pressão hidrostática. Independentemente do método através do qual o metal duro foi compactado, ele ainda será um material muito macio, semelhante a giz, denominado “verde”. Se necessário, o compacto verde pode ser moldado por métodos convencionais de torneamento, furação, fresamento ou retificação para criar uma “pré-forma”. Também podemos produzir pré-formas de metal duro usando a manufatura aditiva.

Sinterização:

A “pré-forma” de metal duro é, então, colocada em uma bandeja que é carregada em um forno de sinterização e aquecida até o ponto de fusão do aglutinante, geralmente de 2.500°F a 2.800°F. A sinterização faz com que a peça encolha em cerca de 20% na medição linear e aproximadamente 50% por volume. Após a refrigeração, você tem um blanket de metal duro. 

Acabamento:

O metal duro pode ser usado “como sinterizado” e soldado ao aço, como com nossas placas, fixado com epóxi e montado com aço para determinados bocais de descarga ou até mesmo acabado para tolerâncias exatas para componentes com encaixe crítico.

Classes de metal duro com liga de tungstênio cimentado

Oferecemos uma ampla variedade de classes de metal duro, incluindo metal duro com liga de tungstênio de granulação de submícron, fina, média e grossa, com uma mistura de aglutinantes e aditivos para criar o balanceamento certo entre dureza, tenacidade, abrasão e resistência à corrosão para a aplicação. 

  • Dureza: A dureza é determinada pela porcentagem de aglutinante e pelo tamanho de grão das partículas de metal duro com liga de tungstênio. Em geral, quanto mais aglutinante, menor a dureza e quanto maiores os grãos, menor a dureza.
  • Resistência a desgaste: Em geral, nas classes com mais aglutinante ou grãos mais grossos (menor dureza), a resistência ao desgaste ou à abrasão será menor. No entanto, haverá um aumento na resistência. É sempre necessário balancear alta dureza/alta resistência a desgaste com dureza inferior/alta resistência. Para testar a resistência à abrasão ou ao desgaste de nossas classes de metal duro, normalmente realizamos um teste de areia seca (G65) ou de lama (B611). 
  • Resistência: A quantidade de aglutinante e a variação no tamanho de grão também afetarão a resistência ao impacto (uma carga de choque) e a resistência à quebra (uma medida de início e propagação de rachaduras). Uma quantidade maior de aglutinante e/ou grãos mais grossos geralmente aumentam a resistência ao impacto e a resistência à quebra. Com classes de granulação de submícron, a resistência ao impacto e a resistência à quebra diminuem quando comparadas a classes de granulação mais grossa com o mesmo teor de cobalto; no entanto, a dureza aumenta.
Nome da classeAglutinanteAglutinante (% em peso)Dureza HRADureza HV30Família de grãos
KFS33Co693.01800Submícron
KFS64Co1091.81590Submícron
KFM65Co1189.71310Médio
HARCCo-Cr6.993.31850Fino
K701*Co-Cr1092.41680Fino
CNC68Co-Ni-Cr6.593.42000Submícron
CNC10Co-Ni-Cr8.590.51410Fino
KR855Co-Ni-Cr101091.81580Submícron
KR466Co-Ni-Cr12901355Fino-Médio
CN13SCo-Ni-Cr12.588.71220Grosso
KR887Co-Ni-Cr1590.21370Submícron
HAN6Ni690.51410Médio
GTDNi-Cr9.291.61550Fino
HAN10Ni1090.01340Fino

*K701 não pode ser soldado

Materiais adicionais de metal duro com liga de tungstênio cimentado disponíveis, bem como opções ROCTEC e Stellite

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