Entendendo a versatilidade e a produção de carboneto de titânio (TiC)

O carbeto de titânio (TiC) se destaca como um material robusto utilizado principalmente na criação de carbetos cimentados, indispensáveis no setor de fabricação de ferramentas de corte. Conhecido por sua excepcional dureza e resistência ao desgaste, o metal duro à base de TiC é perfeito não apenas para a usinagem de precisão do aço, mas também é altamente eficaz na usinagem de semiprecisão, usinagem de desbaste e corte intermitente de aço e ferro fundido resistente.

Processo de fabricação de carbeto cimentado à base de TiC

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O processo de produção de carbeto cimentado à base de TiC envolve técnicas sofisticadas, como a sinterização em fase líquida. Inicialmente, o pó de TiC é combinado com pós de níquel (Ni) ou cobalto (Co) em uma proporção meticulosamente calculada. Essa mistura é submetida à moagem úmida em um moinho de bolas, depois é seca, misturada com um lubrificante e comprimida sob imensas pressões que variam de 150 MPa a 200 MPa. O compacto resultante, muitas vezes chamado de compacto verde, passa por um processo de pré-sinterização a temperaturas entre 760 e 870°C, seguido por uma sinterização final a vácuo a impressionantes 1250°C a 1900°C.

Principais fatores que influenciam o desempenho das ligas à base de TiC

1. Conteúdo de níquel: Nas ligas TiC-Ni-Mo, o aumento do teor de Ni aumenta a resistência à flexão da liga, mas reduz sua dureza quando o teor de molibdênio (Mo) é mantido constante.
2. Conteúdo de molibdênio: Por outro lado, um aumento no teor de Mo, com níveis constantes de Ni, aumenta a resistência à flexão devido à função do Mo de melhorar a molhabilidade da fase aglutinante para o TiC.
3. Adição de outros carbonetos: A inclusão de carbetos como carbeto de tântalo (TaC), carbeto de nióbio (NbC) e Carbeto de tungstênio (WC) geralmente atuam como inibidores do crescimento de grãos. Embora a adição de WC aumente notavelmente a resistência devido à melhor molhabilidade da fase aglutinante ao TiC, ela pode reduzir ligeiramente a dureza devido ao engrossamento dos grãos.
4. Tamanho do grão de metal duro: As partículas menores de TiC são preferíveis, pois contribuem para a resistência superior da liga.
5. Defeitos estruturais: A presença de defeitos internos, como vazios, poças de Ni e agregados de carbonitreto, pode levar à fratura frágil, comprometendo assim a resistência à fratura. A adição estratégica de carbeto de molibdênio (Mo2C) refina a estrutura e aumenta a fase líquida durante a sinterização, o que ajuda a mitigar a formação de microporos e carbetos grosseiros, aumentando assim a resistência geral.

Informações sobre o desempenho

O desempenho do metal duro à base de TiC produzido na China reflete avanços significativos na tecnologia de materiais e nos processos de produção, garantindo que esses materiais atendam às rigorosas demandas do setor moderno. Cada componente e etapa do processo de fabricação é fundamental para as propriedades finais da ferramenta, proporcionando aos fabricantes uma vantagem competitiva em aplicações de alta tensão.

Ao compreender esses detalhes intrincados e o impacto de vários aditivos e processos, os setores podem utilizar melhor o carboneto de titânio para aumentar a eficiência e a longevidade das ferramentas de corte, o que, em última análise, leva a práticas de fabricação mais sustentáveis e econômicas.