Che cos'è il rivestimento in carburo? Tipi e applicazioni spiegati

Il rivestimento in carburo può essere inteso in due modi: uno è la copertura di uno strato di carburo sulla superficie di altri materiali in acciaio, l'altro è la copertura di uno strato di altri composti sulla superficie del carburo.

Il rivestimento in carburo consiste nell'applicare un sottile strato di composti di carburo su vari substrati per migliorarne le proprietà superficiali, la durata e le prestazioni. Questa tecnologia avanzata di trattamento superficiale è ampiamente utilizzata in varie applicazioni industriali per migliorare la resistenza all'usura, la durezza e la durata di utensili e componenti. Esistono due tipi primari di carburo rivestimento, ciascuno con funzioni e applicazioni distinte.

Primo tipo: rivestimento di uno strato di carburo su altri materiali in acciaio.

1. Introduzione al carburo rivestito.

Il metallo duro, noto per la sua elevata durezza e resistenza all'usura, comprende un substrato rivestito con una sottile pellicola di materiali che formano il metallo duro. Questi rivestimenti vengono applicati con tecniche quali la deposizione chimica da vapore (CVD), la deposizione fisica da vapore (PVD) e la spruzzatura termica.

2. Classificazione e caratteristiche dei materiali di rivestimento.

Materiali di rivestimento come il nitruro di tungsteno, carburo di tungstenoe il nitruro di titanio sono stati selezionati in base alle loro proprietà uniche:

• Nitruro di tungsteno: Offre un'eccellente resistenza all'usura e stabilità alle alte temperature, ideale per applicazioni ad alta temperatura e ad alto carico.
• Carburo di tungsteno: Conosciuta per la sua estrema durezza e resistenza al peeling, è adatta alla lavorazione di una varietà di materiali, tra cui metalli e ceramiche.
• Nitruro di titanio: Utilizzato principalmente in ambienti di taglio ad alta temperatura, migliora la precisione e l'efficienza di taglio riducendo l'usura e la corrosione.

3. Selezione dei materiali per applicazioni specifiche.

La scelta del materiale di rivestimento dipende dall'ambiente operativo. Ad esempio, il nitruro di tungsteno è preferibile per le parti esposte ad alte temperature, mentre il carburo di tungsteno è più adatto per le operazioni di taglio ad alta velocità.

Secondo tipo: rivestimento di altri composti sulla superficie del carburo.

Questo tipo di rivestimento prevede l'applicazione di composti resistenti all'usura come carburi, nitruri e ossidi sulla superficie degli utensili in carburo utilizzando metodi di deposizione come PVD, CVD e deposizione al plasma. Questo metodo mira a migliorare ulteriormente le proprietà degli utensili in carburo.

Vantaggi del carburo rivestito:

• Maggiore durezza e resistenza all'usura: Rivestimenti come il TiC e il TiN aumentano significativamente la durezza superficiale e la resistenza all'usura, prolungando così la durata dell'utensile.
• Maggiore velocità di taglio: Gli utensili rivestiti possono operare a velocità più elevate, migliorando la produttività e prolungando la durata dell'utensile di 1-3 volte nelle stesse condizioni.
• Riduzione dell'attrito e dell'usura: I bassi coefficienti di attrito minimizzano l'usura degli utensili e riducono le forze di taglio di 10%-15%, facilitando il processo di lavorazione.
• Versatilità: Gli utensili rivestiti possono eseguire operazioni di finitura e semi-finitura, semplificando i requisiti degli utensili.

Rivestimenti speciali come il DLC:

I rivestimenti in carbonio simile al diamante (DLC) offrono una durezza eccezionale e un basso coefficiente di attrito, che li rende ideali per le applicazioni che richiedono prestazioni elevate senza lubrificazione. Questi rivestimenti sono abbastanza sottili da non alterare in modo significativo le dimensioni del pezzo e possono aumentare in modo sostanziale sia la durata del pezzo che l'efficienza complessiva del lavoro.

I rivestimenti in carburo sono ampiamente utilizzati nell'industria degli utensili e degli strumenti. Quando non vengono utilizzati materiali superduri come il carburo di tungsteno (WC) o il diamante, come nel caso dell'acciaio rapido (HSS), l'aggiunta di un rivestimento in carburo può migliorare la durezza e la resistenza all'usura degli utensili in acciaio, migliorandone le prestazioni e prolungandone la durata. Quando il carburo di tungsteno viene utilizzato come materiale di base per la fabbricazione di prodotti, i rivestimenti non sono generalmente necessari. Quando vengono utilizzati come componenti di stampi, i rivestimenti non sono in genere necessari.