Kas ir cementētais karbīds?

Mūsdienu cementētais karbīds parasti ir volframa karbīda un metāliskā kobalta vai tantala karbīda un metāliskā niķeļa un kobalta daļiņu kombinācija. Šie materiāli tiek savienoti kopā procesā, kas pazīstams kā saķepināšana vai retāk karstā izostatiskā presēšana (HIP), kurā izkusis kobalts tiek sajaukts ar cietiem volframa karbīda graudiem. Galaprodukta stiprums un noturība var ievērojami atšķirties atkarībā no katras sastāvdaļas daudzuma maisījumā.

Divi no visizteiktākajiem cementēta karbīda trūkumiem ir tam raksturīgais trauslums un lielie materiāla ražošanas izdevumi. Lai gan kobalts nodrošina papildu izturību, no šī materiāla izgatavotie instrumenti joprojām ir pakļauti lūzumiem vai šķeldām. Bieži vien izturīgāks metāls, piemēram, oglekļa instrumentu tērauds, tiks izmantots kā kāts, kurā var ievietot karbīda galu. Tas var samazināt izmaksas, gan samazinot instrumenta izgatavošanas kopējās izmaksas, gan karbīda daļas nomaiņas izmaksas.

Cementētā karbīda ieliktņus var pastiprināt arī ar īpašiem pārklājumiem, piemēram, titāna karbīda nitrīdu, titāna alumīnija nitrīdu vai dimantiem līdzīgu oglekli. Šie pārklājumi var palīdzēt palielināt instrumenta eļļošanu. Pārklājums var arī pagarināt ieliktņa kalpošanas laiku, samazinot temperatūru griešanas laikā un tādējādi samazinot nodilumu.

Pirmo cementēto karbīdu 1800. gadu beigās izstrādāja franču ķīmiķis Anrī Moisāns. Moisans bija iecerējis radīt dimantus, taču viņa eksperimentu rezultātā tika izstrādāta poraina, trausla moderna volframa karbīda versija. Vācieši Karls Šroters un Heinrihs Baumhauefs atklāja, ka materiālu var padarīt stiprāku un piemērotāku rūpnieciskām vajadzībām, piemēram, griešanai, pievienojot kobaltu.

Cementētā karbīda komerciāla izmantošana sākās Vācijā 1920. gadu beigās. Novatoriskais zīmols bija Widia™, kas ir wie diament versija, vācu frāze, kas nozīmē “kā dimants”. Šis zīmols ir saglabājies kā sava veida vispārīgs termins cementēta karbīdam.

1930. gados volframa karbīda aizstāšana ar tantala karbīda un metāliskā niķeļa maisījumu palīdzēja izveidot izturīgāku cementēta karbīda formu. Tagad materiāls ir izgatavots ar vairākām dažādām tradicionālo un moderno maisījumu variācijām. Viena konstante ir tāda, ka maisījums parasti sastāv no vienas daļas kausēta materiāla, kas savienots ar cita elementa graudiem.