Comprendre la polyvalence et la production du carbure de titane (TiC)

Le carbure de titane (TiC) est un matériau robuste principalement utilisé dans la création de carbures cémentés, indispensables dans le secteur de la fabrication d'outils de coupe. Connu pour sa dureté exceptionnelle et sa résistance à l'usure, le carbure cémenté à base de TiC est parfait non seulement pour l'usinage de précision de l'acier, mais il est également très efficace pour l'usinage de semi-précision, l'usinage grossier et la coupe intermittente de l'acier et de la fonte dure.

Processus de fabrication du carbure cémenté à base de TiC

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Le processus de production du carbure cémenté à base de TiC fait appel à des techniques sophistiquées telles que le frittage en phase liquide. Au départ, la poudre de TiC est combinée à des poudres de nickel (Ni) ou de cobalt (Co) dans un rapport méticuleusement calculé. Ce mélange est soumis à un broyage humide dans un broyeur à billes, puis séché, mélangé à un lubrifiant et comprimé sous d'immenses pressions allant de 150 MPa à 200 MPa. Le compact ainsi obtenu, souvent appelé compact vert, subit un processus de pré-frittage à des températures comprises entre 760 et 870°C, suivi d'un frittage final sous vide à une température stupéfiante de 1250°C à 1900°C.

Facteurs clés influençant les performances des alliages à base de TiC

1. Teneur en nickel: Dans les alliages TiC-Ni-Mo, l'augmentation de la teneur en Ni accroît la résistance à la flexion de l'alliage mais réduit sa dureté lorsque la teneur en molybdène (Mo) reste constante.
2. Teneur en molybdène: Inversement, une augmentation de la teneur en Mo, avec des niveaux constants de Ni, améliore la résistance à la flexion en raison du rôle du Mo dans l'amélioration de la mouillabilité de la phase liante au TiC.
3. Ajout d'autres carbures: L'inclusion de carbures tels que le carbure de tantale (TaC), le carbure de niobium (NbC) et le carbure d'aluminium (NbC) dans les produits de l'industrie automobile a permis d'améliorer la qualité de l'air. carbure de tungstène (WC) agissent généralement comme des inhibiteurs de la croissance des grains. Bien que l'ajout de WC augmente considérablement la résistance en raison de l'amélioration de la mouillabilité de la phase liante sur le TiC, il peut réduire légèrement la dureté en raison du grossissement des grains.
4. Taille des grains de carbure: Les particules de TiC les plus petites sont préférables, car elles contribuent à la résistance supérieure de l'alliage.
5. Défauts structurels: La présence de défauts internes tels que des vides, des flaques de Ni et des agrégats de carbonitrure peut entraîner une rupture fragile, compromettant ainsi la résistance à la rupture. L'ajout stratégique de carbure de molybdène (Mo2C) affine la structure et augmente la phase liquide pendant le frittage, ce qui permet d'atténuer la formation de micropores et de carbures grossiers, améliorant ainsi la résistance globale.

Perspectives de performance

Les performances du carbure à base de TiC produit en Chine reflètent des avancées significatives dans la technologie des matériaux et les processus de production, garantissant que ces matériaux répondent aux exigences rigoureuses de l'industrie moderne. Chaque composant et chaque étape du processus de fabrication sont essentiels pour les propriétés finales de l'outil, ce qui confère aux fabricants un avantage concurrentiel dans les applications soumises à de fortes contraintes.

En comprenant ces détails complexes et l'impact des différents additifs et processus, les industries peuvent mieux utiliser le carbure de titane pour améliorer l'efficacité et la longévité des outils de coupe, ce qui conduit en fin de compte à des pratiques de fabrication plus durables et plus rentables.