Slijt hardmetaal?

Hardmetaal, dat bekend staat om zijn uitzonderlijke duurzaamheid en weerstand, is na verloop van tijd toch onderhevig aan slijtage, vooral in omgevingen met hoge druk zoals mechanische productie, mijnbouw en boren. Inzicht in de slijtagemechanismen die van invloed zijn op gecementeerd hardmetaal is cruciaal voor het optimaliseren van de prestaties en het verlengen van de levensduur. Hier volgt een gedetailleerde kijk op hoe hardmetalen slijtage in verschillende toepassingen en effectieve strategieën om deze slijtage te beperken.

Hardmetalen slijtagemechanismen

1. Toepassing in mechanische onderdelen

In mechanische toepassingen ondergaat gecementeerd hardmetaal voornamelijk slijtage door wrijving. Deze wrijvingsslijtage kan worden ingedeeld in twee soorten:

Onze fabrieksactiviteiten: Wij ontwerpen, ontwikkelen en produceren poedermetallurgische matrijzen, hardmetalen onderdelen, poederspuitgietmatrijzen, stempelgereedschappen en precisiematrijsonderdelen. Whatsapp:+8618638951317. E-mail: [email protected], 

• Mechanische slijtage: Dit gebeurt door fysiek contact en slijtage met andere materialen, waardoor materiaal van het hardmetalen onderdeel geleidelijk afslijt.
• Chemische slijtage: Hierbij treden chemische reacties op tussen het carbide en omgevingselementen, die het materiaal na verloop van tijd kunnen aantasten.

De mate en snelheid van slijtage in mechanische onderdelen is afhankelijk van de interactie tussen het hardmetaal en de contrasterende materialen en van de bedrijfsbelasting en omgevingsomstandigheden.

2. Toepassing in snijgereedschappen

Gecementeerde hardmetalen snijgereedschappen hebben te maken met verschillende vormen van slijtage, die elk beïnvloed worden door de interactie van het gereedschap met het werkstukmateriaal en de omstandigheden waaronder het gereedschap werkt:

• Slijtage door schuren: Veroorzaakt doordat harde deeltjes of harde punten op het werkstukoppervlak krassen of gutsen op het gereedschap.
• Slijtage van lijm: Treedt op wanneer materiaal van het werkstuk aan het gereedschap blijft kleven, meestal door hoge druk en temperatuur op het snijvlak.
• Diffuse slijtage: Heeft te maken met materiaaloverdracht op microscopisch niveau, beïnvloed door temperatuur en de compatibiliteit van materialen.
• Chemische slijtage: Het resultaat van chemische interacties tussen het materiaal van het gereedschap en het werkstuk onder bepaalde temperaturen en omstandigheden.

3. Toepassing in mijnbouw- en olieboorgereedschappen

In de ruwe omgevingen van mijnbouw en boren, gecementeerde hardmetalen gereedschap worden blootgesteld aan extreme slijtage:

• Schurend contact: Contact met rotsen en andere harde materialen kan leiden tot microscopische scheurtjes en afsplintering op de snijvlakken van het gereedschap.
• Schokbestendigheid: Plotselinge en krachtige contacten kunnen afbrokkeling en breuk van het hardmetaal veroorzaken.

Preventie van hardmetaalslijtage

Om de levensduur van hardmetalen gereedschappen en onderdelen te verlengen, kunnen verschillende strategieën worden toegepast:

• De structuur van harde fasen optimaliseren: Het gebruik van speciale samenstellingen, vormen en nanokristallijne structuren kan de slijtvastheid van carbide verbeteren.
• Procesparameters aanpassen: Bij snijtoepassingen kan het aanpassen van de snijsnelheid, aanvoersnelheid en snijhoeken de slijtage aanzienlijk verminderen.
• Coatings voor gereedschap aanbrengen: Coatings zoals titaancarbide (TiC), titaniumnitride (TiN), titaniumcarbonitride (TiCN) en aluminiumoxide (Al2O3) bieden een extra beschermlaag tegen slijtage. Deze coatings beschermen niet alleen het onderliggende carbide tegen direct contact met schurende materialen, maar bieden ook thermische bescherming.

Door deze slijtagemechanismen te begrijpen en effectieve risicobeperkende strategieën te implementeren, kunnen de prestaties en levensduur van hardmetalen onderdelen en gereedschappen kunnen aanzienlijk worden verbeterd. Of het nu gaat om delicate gereedschapstoepassingen of robuuste boorbewerkingen, de juiste aanpak van slijtagebeheer kan leiden tot een duurzamer, efficiënter en kosteneffectiever gebruik van hardmetalen materialen.