Materia mixta ex duro metallo refractario et metallo glutinoso per processum metallurgiae pulveris facta. Carbidum cementatum seriem proprietatum excellentium habet, ut duritiem magnam, resistentiam attritionis, bonam firmitatem et tenacitatem, resistentiam caloris et resistentiam corrosionis, praesertim duritiem magnam et resistentiam attritionis, quae etiam ad temperaturam 500°C fere immutatae manent, tamen duritiem magnam ad 1000°C habet. Carbidum late adhibetur ut materia instrumentorum, ut instrumenta tornatoria, fresa, plana, terebra, instrumenta perforatoria, etc., ad secandum ferrum fusum, metalla non-ferrea, plastica, fibras chemicas, graphitum, vitrum, lapidem et chalybem ordinarium, et etiam adhiberi potest ad secandum materias difficiles ad machinandum, ut chalybem calori resistentem, chalybem inoxidabilem, chalybem manganesio alto, chalybem instrumentorum, etc. Celeritas secandi novorum instrumentorum carburi nunc centum vicibus maior est quam chalybis carbonis.
Applicatio carburi cementati
(1) Materia instrumenti
Carbidum maxima copia materiae instrumentorum est, qua instrumenta tornatoria, fresa, plana, terebra, et cetera fabricari possunt. Inter ea, carburum tungsteno-cobalto aptum est ad tractationem brevium metallorum ferreorum et non ferreorum et tractationem materiarum non metallicarum, ut ferrum fusum, aes fusum, bakelitem, et cetera; carburum tungsteno-titanium-cobalto aptum est ad tractationem diuturnam metallorum ferreorum, ut chalybem. Machinatio lamellarum. Inter mixturas similes, eae quae plus cobalti continent, ad machinationem rudem aptae sunt, et eae quae minus cobalti continent, ad perficiendum. Carbura cementata ad usum generalem vitam machinationis multo longiorem habent quam alia carbura cementata ad materias difficiles ad machinandum, ut chalybem inoxidabilem.
(2) Materia formae
Carbidum cementatum praecipue ad formae frigidae operationis adhibetur, ut ad formae frigidae tractionis, formae frigidae perforationis, formae frigidae extrusionis, et formae frigidae columnae.
Formae carburi frigidae captationis bonam tenacitatem contra impactum, tenacitatem contra fracturam, firmitatem contra lassitudinem, firmitatem contra flexionem, et bonam resistentiam contra attritionem sub condicionibus laboris resistentibus ad impactum vel impactum magnum habere debent. Genera mixturarum metallicarum media et alta cobalti, necnon media et crassa grani, plerumque adhibentur, ut YG15C.
Generaliter loquendo, nexus inter resistentiam attritionis et tenacitatem carburi cementati contradictorius est: augmentum resistentiae attritionis ad diminutionem tenacitatis ducet, et augmentum tenacitatis necessario ad diminutionem resistentiae attritionis ducet. Quapropter, cum genera mixturarum metallicarum eliguntur, necesse est requisitis usus specificis secundum rem processus et condiciones operis processus satisfacere.
Si genus electum fissuris praematuris et detrimentis in usu obnoxium est, genus cum maiori tenacitate eligendum est; si genus electum detritioni praematurae et detritioni in usu obnoxium est, genus cum maiori duritie et meliore resistentia detritioni eligendum est. Hae classes: YG15C, YG18C, YG20C, YL60, YG22C, YG25C. A sinistra ad dextram, duritia decrescit, resistentia detritioni decrescit, et tenacitas augetur; contra, contrarium verum est.
(3) Instrumenta mensurae et partes attritioni resistentes
Carbidum adhibetur ad inserta superficialia resistentia detritioni et partes instrumentorum mensurae, fulcra praecisionis molarum, laminas et virgas rectores molarum sine centris, capita tornorum et alias partes resistentes detritioni.
Metalla ligantia plerumque sunt metalla gregis ferri, vulgo cobaltum et nickel.
In fabricatione carburi cementati, magnitudo particularum pulveris materiae rudis selectae inter 1 et 2 micron est, et puritas altissima est. Materiae rudis secundum rationem compositionis praescriptam congregantur, et alcohol vel alia media in mola humida globulorum adduntur ut plene misceantur et pulverentur. Mixturam cribra. Deinde, mixtura granulatur, premitur, et ad temperaturam proximam puncto liquefactionis metalli ligans (1300-1500°C) calefacta est; phasis indurata et metallum ligans mixturam eutecticam formabunt. Post refrigerationem, phases induratae in reticulo metallo ligante composito distribuuntur et inter se arcte conexae sunt ut totum solidum forment. Durities carburi cementati a contento phasis induratae et magnitudine granorum pendet, id est, quo maior contentus phasis induratae et quo subtiliora grana, eo maior durities. Tenacitas carburi cementati a metallo ligante determinatur. Quo maior contentus metalli ligans, eo maior robur flexurale.
Anno MCMXXIII, Schlerter Germanus 10% ad 20% cobalti pulveri carburi tungsteni ut glutinum addidit, et novam mixturam carburi tungsteni et cobalti invenit. Durities tantum adamante secunda est. Primum carburum cementatum factum est. Cum chalybem instrumento ex hac mixtura facto secaretur, acies secans cito deteritur, et etiam acies secans finditur. Anno MCMXXIX, Schwarzkov in Civitatibus Foederatis Americae certam quantitatem carburorum tungsteni et carburi titanii compositi compositioni originali addidit, quod efficaciam instrumenti in chalybe secando auxit. Hoc aliud est decus in historia evolutionis carburi cementati.
Carburum cementatum seriem proprietatum excellentium habet, ut puta duritiem magnam, resistentiam attritionis, bonam firmitatem et tenacitatem, resistentiam calori et corrosionis, praesertim duritiem et resistentiam attritionis magnam, quae etiam ad temperaturam 500°C fere immutatae manent, tamen ad 1000°C duritiem magnam habet. Carburum late adhibetur ut materia instrumentorum, ut instrumenta tornatoria, fresa, plana, terebra, instrumenta perforatoria, etc., ad secandum ferrum fusum, metalla non-ferrea, plastica, fibras chemicas, graphitum, vitrum, lapidem et chalybem communem, et etiam adhiberi potest ad secandum materias difficiles ad machinandum, ut chalybs calori resistente, chalybs inoxidabilis, chalybs manganesio alto, chalybs instrumentorum, etc. Celeritas secandi novorum instrumentorum carburi nunc centuplo maior est quam chalybis carbonis.
Carbidum etiam adhiberi potest ad fabricanda instrumenta perforationis saxorum, instrumenta fodinarum, instrumenta terebrationis, instrumenta mensurae, partes resistentes attritioni, abrasiva metallica, tunicas cylindrorum, fercula praecisionis, fistulas, formas metallicas (ut formae trahendi fila, formae clavi, formae nucum, et variae formae fibularum, egregia effectio carburi cementati gradatim formas chalybeas priores substituit).
Postea, etiam carburum cementatum obductum prodiit. Anno 1969, Suecia instrumentum carburo titanii obductum feliciter excogitavit. Basis instrumenti est carburum tungsteno-titanium-cobaltum vel carburum tungsteno-cobaltum. Crassitudo obductionis carburi titanii in superficie tantum paucae micron est, sed comparatione cum instrumentis eiusdem generis mixturae metallicae, vita utilis triplicata est, et celeritas sectionis 25% ad 50% augetur. Decennio 1970, quarta generatio instrumentorum obductorum ad materias difficiles ad machinandum secandas apparuit.
Quomodo carburum cementatum sinterizatur?
Carburum cementatum est materia metallica facta per metallurgiam pulveris carburorum et metallorum ligantium unius vel plurium metallorum refractariorum.
Mmaiores terrarum producentium
Plus quam quinquaginta civitates in mundo carburum cementatum producunt, quorum summa productionis est inter 27 000 et 28 000 tonnas. Inter praecipuos productores sunt Civitates Foederatae Americae, Russia, Suecia, Sina, Germania, Iaponia, Britannia, Francia, et cetera. Mercatus mundialis carburi cementati fere saturatus est, et certamen in foro vehementissimum est. Industria carburi cementati Sinarum formam capere coepit exeunte decennio 1950. Ab decennio 1960 ad decennium 1970, industria carburi cementati Sinarum celeriter crevit. Initio decennii 1990, capacitas productionis totalis carburi cementati Sinarum ad 6000 tonnas pervenit, et summa productio carburi cementati ad 5000 tonnas pervenit, secunda tantum post Russiam et Civitates Foederatas Americae, et tertia in mundo est.
Sector latrinae
①Carburum cementatum tungsteni et cobalti
Partes principales sunt carburum tungstenum (WC) et ligans cobaltum (Co).
Gradus eius constat ex "YG" ("duro et cobalto" in Pinyin Sinica) et percentatione medii cobalti contenti.
Exempli gratia, YG8 significat medium WCo=8%, et reliquum est carburum tungstenum-cobalti carburi tungsteni.
Cultri TIC
②Tungsteni-titanii-cobalti carburum
Partes principales sunt carburum tungstenum, carburum titanii (TiC) et cobaltum.
Gradus eius constat ex "YT" ("durus, titanium" duabus litteris praefixo Pinyin Sinico) et medio contento carburi titanii.
Exempli gratia, YT15 significat WTi medium = 15%, et reliquum est carburum tungsteni et carburum tungsteni-titanii-cobalti cum contento cobalti.
Instrumentum Wolframii Titanii Tantalii
③Carburum cementatum tungsteni-titanii-tantalii (niobii)
Partes principales sunt carburum tungstenicum, carburum titanicum, carburum tantalicum (vel carburum niobii) et cobaltum. Hoc genus carburi cementati etiam carburum cementatum generale vel carburum cementatum universale appellatur.
Gradus eius constat ex "YW" (praefixo phonetico Sinico "hard" et "wan") una cum numero sequentiae, ut YW1.
Proprietates effectuum
Inserta Carbide Confecta
Alta duritia (86~93HRA, aequivalens 69~81HRC);
Bona durities thermalis (usque ad 900~1000℃, serva 60HRC);
Bona resistentia abrasioni.
Instrumenta secandi carburi metallici quater ad septies velociora sunt quam chalybis celeris, et vita instrumenti quinquies ad octogies maior est. Fabricando formas et instrumenta mensurae, vita utilis vicies ad centum quinquaginta vicibus maior est quam chalybis metallici. Materias duras circiter 50HRC secare potest.
Carburum autem cementatum fragile est nec machinari potest, et difficile est instrumenta integra cum formis complexis fabricare. Quapropter laminae diversarum formarum saepe fiunt, quae in corpore instrumenti vel corpori formae per soldaduram, conglutinationem, prehensionem mechanicam, et cetera, inseruntur.
Virga formae specialis
Sinterizatio
Formatio sinterizationis carburi cementati est pulverem in frustum comprimere, deinde in fornacem sinterizationis intrare ut ad certam temperaturam (temperatura sinterizationis) calefiat, per certum tempus teneatur (tempus tenendi), et deinde refrigerari ut materia carburi cementati cum proprietatibus requisitis obtineatur.
Processus sinterizationis carburi cementati in quattuor gradus principales dividi potest:
1: In stadio removendi agentem formantem et prae-sinterizandi, corpus sinterizatum sic mutatur:
Remotione agentis formantis, cum temperatura augeatur in primo stadio sinterizationis, agens formans paulatim putrescit vel vaporizat, et corpus sinterizatum excluditur. Genus, quantitas et processus sinterizationis differunt.
Oxida in superficie pulveris reducuntur. Temperatura sinterizationis, hydrogenium oxida cobalti et tungsteni reducere potest. Si agens formans in vacuo removetur et sinterizatur, reactio carbonii et oxygenii non valida est. Vis contactus inter particulas pulveris paulatim eliminatur, pulvis metallicus copulans recuperare et recrystallizare incipit, diffusio superficialis fieri incipit, et vis briquetationis augetur.
2: Gradus sinterizationis phasis solidae (800℃–temperatura eutectica)
Ad temperaturam ante apparitionem phasis liquidae, praeter continuationem processus stadii prioris, reactio et diffusio phasis solidae intensificantur, fluxus plasticus augetur, et corpus sinterizatum significanter contrahitur.
3: Gradus sinterizationis phasis liquidae (temperatura eutectica – temperatura sinterizationis)
Cum phasis liquida in corpore sinterizato apparet, contractio celeriter perficitur, deinde transformatio crystallographica fit ad structuram fundamentalem et structuram mixturae formandam.
4: Gradus refrigerationis (temperatura sinterizationis – temperatura ambiente)
Hoc in stadio, structura et compositio phasium mixturae aliquas mutationes sub variis condicionibus refrigerationis patiuntur. Haec proprietas ad calefaciendum carburum cementatum adhiberi potest ut proprietates eius physicae et mechanicae emendentur.
Tempus publicationis: XI Aprilis MMXXII
