Co to jest węglik spiekany?

Węglik spiekany jest szczególnie twardym metalem, który jest znany z tego, że jest zdolny do pracy z twardymi materiałami, dużymi prędkościami maszyny i wysokimi temperaturami. Materiał jest również znany jako harmetal, Widia™ lub kobalt z węglika wolframu. Często wykorzystuje się go przy produkcji przedmiotów takich jak stal nierdzewna czy stal węglowa.
Współczesny węglik spiekany jest zwykle połączeniem cząstek węglika wolframu i metalicznego kobaltu lub węglika tantalu oraz metalicznego niklu z kobaltem. Materiały te łączy się ze sobą w procesie znanym jako spiekanie lub rzadziej prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), w którym stopiony kobalt miesza się ze stałymi ziarnami węglika wolframu. Siła i trwałość produktu końcowego może się znacznie różnić, w zależności od ilości każdego składnika w mieszance.

Dwie z najbardziej wyraźnych słabości węglika spiekanego to jego wrodzona kruchość i wysoki koszt produkcji materiału. Chociaż kobalt zapewnia dodatkową trwałość, narzędzia wykonane z tego materiału są nadal podatne na pękanie lub odpryskiwanie. Często jako trzonek, w który można włożyć końcówkę z węglika, zostanie użyty twardszy metal, taki jak stal narzędziowa z węgla. Może to obniżyć koszty, zmniejszając zarówno całkowity koszt wykonania narzędzia, jak i koszt wymiany części z węglika.

Wkładki z węglika spiekanego można również wzmocnić specjalnymi powłokami, takimi jak azotek tytanu, azotek tytanowo-aluminiowy lub węgiel diamentopodobny. Powłoki te mogą pomóc w zwiększeniu smarowania narzędzia. Powłoka może również wydłużyć żywotność płytki, obniżając temperaturę podczas skrawania, a tym samym zmniejszając zużycie.

Pierwszy węglik spiekany został opracowany pod koniec XIX wieku przez francuskiego chemika Henri Moissana. Moissan postanowił stworzyć diamenty, ale jego eksperymenty doprowadziły do ​​opracowania porowatej, kruchej wersji nowoczesnego węglika wolframu. Niemcy Karl Schroeter i Heinrich Baumhauef odkryli, że materiał może być mocniejszy i bardziej odpowiedni do zastosowań przemysłowych, takich jak cięcie, z dodatkiem kobaltu.

Komercyjne zastosowanie węglika spiekanego rozpoczęło się w Niemczech pod koniec lat 1920. XX wieku. Pionierską marką była Widia™, która jest wersją wieńca, niemieckiego wyrażenia oznaczającego „jak diament”. Ta nazwa marki przetrwała jako rodzaj ogólnego określenia węglika spiekanego.

W latach 1930. zastąpienie węglika wolframu połączoną mieszaniną węglika tantalu i metalicznego niklu pomogło stworzyć trwalszą formę węglika spiekanego. Teraz materiał jest wykonany z kilku różnych odmian tradycyjnych i nowoczesnych mieszanek. Jedyną stałą było to, że mieszanina zazwyczaj składa się z jednej części stopionego materiału połączonego z ziarnami innego pierwiastka.