Klasifikace a výkon nástrojových materiálů ze slinutého karbidu

1. TvrdostSlinutý karbid obsahuje velké množství tvrdých karbidů (jako je WC, TiC), díky čemuž je jeho tvrdost mnohem vyšší než u rychlořezných ocelí. Čím vyšší je tvrdost slinutého karbidu, tím lepší je jeho odolnost proti opotřebení, která je obecně mnohem vyšší než u rychlořezné oceli.

Čím vyšší je obsah kobaltové pojivové fáze, tím nižší je tvrdost slitiny.

Protože TiC je tvrdší než WC, mají slitiny WC-TiC-Co vyšší tvrdost než slitiny WC-Co. Čím více TiC obsahuje, tím vyšší tvrdost.

Přidání TaC do slitin WC-Co zvyšuje tvrdost přibližně o 40 až 100 HV; přidání NbC ji zvyšuje o 70 až 150 HV.

2. Pevnost Pevnost v ohybu slinutého karbidu je pouze asi 1/3 až 1/2 pevnosti rychlořezných ocelí.

Čím vyšší je obsah kobaltu, tím vyšší je pevnost slitiny.

Slitiny obsahující TiC mají nižší pevnost než slitiny bez TiC; čím více TiC obsahuje, tím nižší pevnost.

Přidání TaC do slinutého karbidu WC-TiC-Co zvyšuje jeho pevnost v ohybu a výrazně zlepšuje odolnost břitu proti vylamování a lomu. S rostoucím obsahem TaC se zlepšuje i únavová pevnost.

Pevnost v tlaku slinutého karbidu je o 30 % až 50 % vyšší než u rychlořezné oceli.

3. Houževnatost Houževnatost slinutého karbidu je mnohem nižší než u rychlořezné oceli.

Slitiny obsahující TiC mají nižší houževnatost než slitiny bez TiC; s rostoucím obsahem TiC houževnatost klesá.

U slitin WC-TiC-Co může přidání vhodného množství TaC zvýšit houževnatost přibližně o 10 % při zachování tepelné odolnosti a odolnosti proti opotřebení.

Vzhledem ke své nižší houževnatosti není slinutý karbid vhodný pro podmínky se silnými rázy nebo vibracemi, zejména při nízkých řezných rychlostech, kde je adheze a vylamování silnější.

4. Tepelně fyzikální vlastnosti Tepelná vodivost slinutého karbidu je přibližně 2 až 3krát vyšší než u rychlořezné oceli.

Protože tepelná vodivost TiC je nižší než u WC, mají slitiny WC-TiC-Co nižší tepelnou vodivost než slitiny WC-Co. Čím vyšší je obsah TiC, tím horší je tepelná vodivost.

5. Tepelná odolnost Slinutý karbid má mnohem vyšší tepelnou odolnost než rychlořezná ocel a umožňuje řezání při teplotách 800 až 1000 °C s dobrou odolností proti plastické deformaci při vysokých teplotách.

Přidání TiC zvyšuje tvrdost za vysokých teplot. Protože teplota měknutí TiC je vyšší než u WC, tvrdost slitin WC-TiC-Co klesá s teplotou pomaleji než u slitin WC-Co. Čím více TiC a méně kobaltu, tím menší je pokles.

Přidání TaC nebo NbC (s vyššími teplotami měknutí než TiC) dále zvyšuje tvrdost a pevnost za vysokých teplot.

6. Protiadhezní vlastnosti Adhezní teplota slinutého karbidu je vyšší než u rychlořezné oceli, což mu dává lepší odolnost proti adheznímu opotřebení.

Adhezní teplota kobaltu s ocelí je mnohem nižší než u WC; s rostoucím obsahem kobaltu adhezní teplota klesá.

Adhezní teplota TiC je vyšší než u WC, takže slitiny WC-TiC-Co mají vyšší adhezní teplotu (asi o 100 °C vyšší) než slitiny WC-Co. TiO2, který vzniká při vysokých teplotách během řezání, snižuje adhezi.

TaC a NbC mají vyšší adhezní teploty než TiC, což zlepšuje antiadhezní vlastnosti. Afinita TaC k materiálům obrobku je pouze zlomek až několik desetin WC.

7. Chemická stabilita Odolnost nástrojů ze slinutého karbidu proti opotřebení je úzce spjata s jejich fyzikální a chemickou stabilitou při pracovních teplotách.

Oxidační teplota slinutého karbidu je vyšší než u rychlořezné oceli.

Oxidační teplota TiC je mnohem vyšší než u WC, takže slitiny WC-TiC-Co získávají při vysokých teplotách menší oxidační hmotnost než slitiny WC-Co; čím více TiC, tím silnější je odolnost proti oxidaci.

Oxidační teplota TaC je také vyšší než u WC a slitiny s TaC a NbC mají zlepšenou odolnost vůči vysokoteplotní oxidaci. Vyšší obsah kobaltu však oxidaci usnadňuje.