카바이드의 소결 메커니즘

카바이드 컴팩트 형성 현황

카바이드 컴팩트가 형성되면 다공성 상태로 존재합니다. 습식 연삭 중에 WC 형상은 강한 충격을 받아 표면 에너지와 반응성이 증가합니다. 공기에 더 오래 노출되면 산화가 더 많이 일어나고 환원을 위해 더 많은 탄소가 필요합니다. 카바이드의 이론적 탄소 함량이 6.128%인 경우 산소 대 탄소 비율은 12/16입니다. 산소 단위가 추가될 때마다 탄소의 3/4가 소비되어 합금 소결 후 η 상 형성이 촉진됩니다.

카바이드 혼합물에 산소가 존재합니다.

카바이드 혼합물의 산소는 폐색 산소, 코발트 표면 산소, WO2 또는 WO3의 산소로 존재합니다. 총 산소 함량을 측정하기 어렵기 때문에 생산에 방해가 됩니다. 산소 농축이 어디에나 존재하기 때문에 공정을 효과적으로 관리하는 것이 중요합니다.

폐색된 산소

소결 전 진공 배기를 통해 제거되는 조밀한 틈새와 표면에서 발견되며 합금 소결에 영향을 미치지 않습니다.

코발트 표면 산소

코발트의 높은 산화 민감성으로 인해 산화막을 형성합니다. 소결 중 환원은 유리 탄소와 결합 탄소에 의존하여 탄소-산소 균형 및 소결 제어에 영향을 미칩니다.

WO2 또는 WO3 산소

일부 산화물은 불완전하게 환원되거나 산화되어 탄소를 상당히 소모하고 소결 탄소 함량 제어를 복잡하게 만들 수 있습니다.

탄화물의 탄소 형태

탄소는 WC 화학량론, 바인더 분해로 인한 탄소 증가, 용광로 가스로부터의 탄소 침투에 존재합니다. 이론적 탄소 함량과 바인더 분해에 따라 조정이 이루어집니다. 용광로 가스로부터의 탄소 침투는 흑연 생성물 효과로 인해 발생하며, 고온에서 더욱 악화됩니다.

코발트가 카바이드 특성에 미치는 영향

코발트의 결정 구조는 합금 인성에 영향을 미칩니다. ε-Co 구조는 인성을 낮추고 α-Co 구조는 파단 저항성을 높입니다. WC에서의 코발트 용해는 온도에 따라 달라지며 슬립 평면과 소결 공정에 영향을 미칩니다.

탄화물의 액상

액상은 이론적으로 1340°C에서 나타나며 탄소 함량에 따라 달라집니다. 소결 온도는 액상의 양과 입자 성장에 영향을 미칩니다. VC, TaC, Cr3C2와 같은 억제제는 과도한 입자 성장을 제어할 수 있습니다.

결론

삼원 공융 구조의 추구는 내구성과 인성을 개선하는 WC-Co 카바이드 소결에서 매우 중요합니다. 탈탄 없이 WC 입자 성장과 코발트 용해를 효과적으로 관리하면 카바이드 특성이 향상됩니다. "고온 및 저탄소"는 소결의 본질을 요약합니다.