Керамические металлокомпозиты на основе Ti(C,N) разработаны для сочетания высокой твердости и износостойкости керамических фаз с прочностью и обрабатываемостью, обеспечиваемыми металлическим связующим. Производительность зависит от баланса между этими фазами, а не от каждой из них в отдельности.
Как работает композитная структура
Твердая фаза на основе Ti(C,N) несет основную часть износных и тепловых нагрузок, в то время как металлическое связующее соединяет твердые зерна и помогает противостоять катастрофическим разрушениям. Дополнительные элементы, образующие карбид, могут использоваться для регулировки смачивания, роста зерен, поведения при окислении и свойств при высоких температурах.
Хорошо контролируемая микроструктура равномерно распределяет твердые зерна и ограничивает большие поры, хрупкие кластеры и области, богатые связующим. Целевая структура варьируется в зависимости от применения: вставка для резки, износостойкий штифт и шлифовальный шарик не требуют одинакового соотношения твердости и прочности.
| Переменная проектирования | Если увеличена или уточнена | Компромисс для рассмотрения |
|---|---|---|
| Доля твердой фазы | Может улучшить твердость и износостойкость | Может снизить устойчивость к разрушению |
| Содержание связующего | Может улучшить прочность и обрабатываемость | Может снизить горячую твердость |
| Уточнение зерна | Может улучшить однородность и прочность | Требует более строгого контроля порошка и спекания |
| Остаточная пористость | Низкая пористость обычно поддерживает надежность | Условия уплотнения могут повлиять на рост зерна |
Обработка определяет финальную микроструктуру
Смешивание порошков должно равномерно распределять керамические и связующие фазы без введения загрязнений. Формование должно обеспечивать однородную зеленую плотность, а цикл спекания должен способствовать уплотнению, контролируя при этом рост зерна и движение связующего.
После спекания может потребоваться точная шлифовка или полировка для достижения окончательных размеров и состояния поверхности. Допуск на отделку должен быть согласован до производства заготовки, так как керамические металлокомпозиты требуют соответствующих алмазных инструментов и стабильных условий обработки.
- Химия порошка и совместимость размеров частиц
- Однородное смешивание и контроль загрязнений
- Зеленая плотность и размерный допуск
- Температура, атмосфера и время спекания
- Финальная шлифовка, полировка и размерная проверка
Выбор свойств в зависимости от режима разрушения
Абразивный износ, термическое циклирование, ударные нагрузки, контакт при прокатке и коррозия создают различные требования. Материал, который хорошо работает при постоянном скользящем износе, может быть неподходящим для ударных нагрузок. Инженеры должны определить доминирующий механизм разрушения перед выбором сорта керамического металлокомпозита.
Прототипы деталей и репрезентативные испытания в условиях эксплуатации особенно важны при замене закаленной стали, карбида или традиционной керамики. Оценка должна включать скорость износа, повреждение кромки, размерную стабильность и состояние сопрягаемых компонентов.
- Износостойкие штифты, направляющие и прецизионные заготовки
- Шлифовальные средства для жестких порошковых систем
- Компоненты инструментов и приспособлений
- Детали, подверженные абразивному износу и умеренному термическому циклированию
Практическая информация для передачи поставщику
Полезный технический обзор начинается с полной информации о применении. Включите следующие детали в ваш запрос:
- Чертеж детали, допуски и требования к поверхности
- Доминирующие условия износа, нагрузки и температуры
- Текущий материал и наблюдаемый режим разрушения
- Необходимый допуск на отделку
- Количество прототипов и серийное производство
Инженерная поддержка от Changyu Advanced Materials
Основанная в 2017 году, компания Changyu Advanced Materials разрабатывает и производит современные керамические порошки, керамические режущие инструменты, подложки, детали для терморегулирования и высокопроизводительные керамические компоненты. Наша площадка площадью 50 000 м² включает более 300 производственных единиц и более 40 аналитических и испытательных инструментов.
С 20 национальными патентами на изобретение, участием в пяти национальных стандартах и управлением качеством на основе ISO 9001, наша команда поддерживает международные проекты от выбора материалов и оценки образцов до пилотного производства и повторных поставок.
Обсудите ваш проект керамического материала
Отправьте нам вашу целевую химию, диапазон размеров частиц, чертеж, условия эксплуатации, годовой спрос и необходимые пункты проверки. Наша инженерная команда рассмотрит наиболее подходящий материал и маршрут поставки.
Свяжитесь с нашей технической командойЭлектронная почта: [email protected]