Czasopismo | INŻYNIERIA MATERIAŁOWA | Rocznik 2018 - zeszyt 4

Effect of TaC&-NbC additive on durability of WC&-Co cutting edges

Wpływ dodatku TaC-NbC na trwałość ostrzy skrawających WC-Co

10.15199/28.2018.4.4

nr katalogowy: 115660
10.15199/28.2018.4.4

Streszczenie

The paper presents the results of studies on the influence of the addition of TaC–NbC on WC–5Co cemented carbides produced by pulse plasma sintering, and their effect on the hardness of cutting inserts and durability of cutting edges made from WC–5Co and WC–5Co–xTaC–NbC (x = 0.5, 2.5, 4.5) cemented carbides. The Vickers hardness was measured according to the PN–EN 23878:1996 standard and the durability was measured during machining using a conventional lathe where the shaft (counter-specimen) was made from 1.4541 stainless steel. The obtained results clearly show the positive effect of the addition of TaC–NbC on the hardness of cutting inserts and durability of cutting edges. The hardness increased by 5% for the WC–5Co–2.5TaC–NbC insert in comparison to pure the WC–5Co insert. The durability of the cutting edges also increased by 20% for the WC–5Co–2.5TaC–NbC insert.

Abstract

Węgliki spiekane są powszechnie stosowane do produkcji ostrzy skrawających oraz różnych elementów części maszyn. Jak wiadomo, podczas spiekania ziarna węglika wolframu (WC) ulegają rozrostowi, co jest zjawiskiem niepożądanym. W przypadku węglików spiekanych rozrost ziaren WC można skutecznie ograniczyć przez wprowadzenie do mikrostruktury m.in. węglika chromu (Cr3C2), węglika tantalu (TaC), węglika niobu (NbC), węglika wanadu (VC) czy węglika tytanu (TiC). Węgliki te pełnią funkcję inhibitorów wzrostu ziaren WC. Ponadto zastosowanie zaawansowanych metod metalurgii proszków, do których zalicza się metodę spiekania impulsowo- plazmowego (PPS), także przyczynia się do ograniczenia rozrostu ziaren m.in. ze względu na niższą temperaturę i krótszy czas spiekania. Metoda PPS należy do nowoczesnych metod spiekania wspomaganego polem elektrycznym (FAST). W ramach prezentowanej pracy dokonano analizy wpływu dodatku TaC–NbC w ilości 0,5; 2,5 i 4,5% mas., na twardość płytek oraz trwałość ostrzy skrawających z węglików spiekanych WC–5Co wytworzonych za pomocą metody PPS.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Cichosz P.: Narzędzia skrawające. WNT, Warszawa (2006).
[2] Dobrzański L.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Materiały inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego. WNT, Warszawa (2002).
[3] Garbiec D., Siwak P.: Mikrostruktura i właściwości węglików spiekanych WC-6Co wytwarzanych metodą spiekania iskrowo-plazmowego (SPS). Obróbka Plastyczna Metali 2 (2017) 123÷132.
[4] Siwak P., Garbiec D., Rogalewicz M.: The effect of Cr3C2 and TaC additives on microstructure, hardness and fracture toughness of WC-6Co tool material fabricated by spark plasma sintering. Materials Research 20 (2017) 780÷785.
[5] Taylan A., Ngaile G., Shen G.: Cold and hot forging: Fundamentals and applications. ASM International, Ohio (2004).
[6] https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/knowledge/materials/cutting_ tool_materials/wear_on_cutting_edges/pages/default.aspx (03.07.2018).
[7] Liu W., Song X., Zhang J., Yin F., Zhang G.: A novel route to prepare ultrafine-grained WC-Co cemented carbides. Journal of Alloys and Compounds 458 (2008) 366÷371.
[8] Espinosa-Fernández L., Borrell A., Salvador M. D., Gutierrez-Gonzalez C. F.: Sliding wear behavior of WC-Co-Cr3C2-VC composites fabricated by conventional and non-conventional techniques. Wear 307 (2013) 60÷67.
[9] Siwak P., Garbiec D.: Microstructure and mechanical properties of WC-Co, WC-Co-Cr3C2 and WC-Co-TaC cermets fabricated by spark plasma sintering. Transactions of Nonferrous Society of China 26 (2016) 2641÷2646.
[10] Van der Merwe R., Sacks N.: Effect of TaC and TiC on the friction and dry sliding wear of WC-6 wt % Co cemented carbides against steel counterfaces. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 41 (2013) 94÷102.
[11] Mahmoodan M., Aliakbarzadeh H., Gholamipour R.: Sintering of WC-10% Co nano powders containing TaC and VC grain growth inhibitors. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 21 (2011) 1080÷1084.
[12] Genga R. M., Akdogan G., Westraadt J. E., Cornish L. A.: Microstructure and material properties of PECS manufactured WC-NbC-Co and WC- TiC-Ni cemented carbides. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 49 (2015) 240÷248.
[13] Duman D., Gökçe H., Çimenoğlu H.: Synthesis, microstructure, and mechanical properties of WC-TiC-Co ceramic composites. Journal of the European Ceramic Society 32 (2012) 1427÷1433.
[14] Michalski A., Rosiński M.: Metoda impulsowo-plazmowego spiekania: podstawy i zastosowanie. Inżynieria Materiałowa 31 (2010) 7÷11.
[15] Fazil A., Nikzad L., RahimiPour M. R., Razavi M., Salahi E.: Effect of Al2O3 ceramic binder on mechanical and microstructure properties of spark plasma sintered WC-Co cermets. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 69 (2017) 189÷195.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 115660 "Effect of TaC&-NbC additi..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - e-zeszyt (pdf) 2018-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	65.00 zł

Prenumerata

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

402.00 zł

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - papierowa prenumerata roczna	492.00 zł brutto 455.56 zł netto 36.44 zł VAT (stawka VAT 8%)
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - pakowanie i wysyłka	21.00 zł brutto 17.07 zł netto 3.93 zł VAT (stawka VAT 23%)

513.00 zł

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2018-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma