硬质合金是由碳化钨和钴组成。钴在硬质合金中的作用是作为粘结剂和提高断韧裂度。从电化学角度看,钴属于非贵性金属,在材料的加工过程中由于与介电质(水有较高的氢离子浓度)接触,出现了点状的电化学腐蚀。这就意味着钴粘结剂在加工过程中被分解了,失去了其在硬质合金材料中所起的作用。阻止硬质合金材料在线切割的腐蚀现象也被广泛研究,比如使用贵性合金粘结剂,或者用镍取代钴,这样会消除腐蚀现象。然而,这些粘结材料不能像钴一样与碳化钨很好的粘结。使用这些粘结剂的硬质合金材料的机械性能和线切割时的加工性能得不到很好的保障。
图1 沒有抗腐蝕硬质合金材料在加工过程中产生的腐蚀
图2 CF和NF系列抗腐蝕硬质合金材料結構概念
为了解决硬质合金在线切割加工中的缺陷,春保森拉天时跟线切割设备生产商达成发展新硬质合金材料的一致目标研发了新的抗腐蚀材料CF和NF系列,以增加硬质合金在线切割加工时的稳定性和抗腐蚀性,从而大大提高模具使用寿命。抗腐蝕的工作原理是在粉末配料時候已經混合一些帶有抗腐功能的稀有元素。抗腐蚀硬质合金材料一旦和腐蚀体接触时,稀有元素会发挥出保护作用,形成一层薄薄的保护氧化层(见图2),把硬质合金表面与环境隔离,防止腐蚀继续发生。由於元素是混合在一起,所以保护是持续性的,不会受加工影响而消失。
抗腐蚀CF和NF系列材质的优点是:
1)相对减低材料线切割时,媒介质(水)的过滤成本。
2)减低为了避免腐蚀影响工件质量而额外付出的的工序和成本。
3)保存表面光度,避免使用时导致冲模加快磨损或爆裂。
图3 一般材料在切割后,产生10um厚的腐蚀层(x1500)
图4 CF,NF系列在切割后,完全没有出现腐蚀层。(x1500)
春保森拉天時抗腐蝕牌號表如下:
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