Ce que vous ne savez pas sur le processus de frittage du carbure cémenté

Le carbure cémenté est composé de divers carbures et éléments de fer. Les caractéristiques typiques de ces matériaux sont qu'ils peuvent atteindre une densité théorique de près de 100 % par frittage en phase liquide. Après frittage, une faible porosité résiduelle est la clé pour appliquer avec succès le carbure cémenté dans des conditions de travail à forte contrainte telles que la découpe de métaux, les forets pétroliers ou les moules de formage de métaux.

Le frittage du carbure cémenté doit être soigneusement contrôlé pour obtenir la microstructure et la composition chimique souhaitées. Dans de nombreuses applications, le carbure cémenté est utilisé à l'état fritté. La surface des alliages frittés est souvent soumise à des frottements et des contraintes sévères. Dans la plupart des applications de coupe de métal, la profondeur d'usure de la surface de la tête de l'outil dépasse {{0}}.2~0.4mm, et l'outil est considéré comme mis au rebut. Par conséquent, il est très important d'améliorer les performances de surface du carbure cémenté. Il existe deux méthodes de base pour le frittage du carbure cémenté : l'une est le frittage à l'hydrogène, qui contrôle la composition des pièces par la cinétique de réaction de phase dans l'hydrogène et à pression normale, et l'autre est le frittage sous vide, qui utilise un environnement sous vide ou réduit la pression du gaz ambiant pour contrôler la composition du carbure cémenté en ralentissant la cinétique de réaction.

Le frittage sous vide a une gamme d'applications industrielles plus large. Parfois, le pressage isostatique à chaud et le pressage isostatique à chaud sont également utilisés pour le frittage. Ces technologies ont un impact important sur la production de carbure cémenté. Frittage à l'hydrogène : L'hydrogène est une atmosphère réductrice, mais lorsque l'hydrogène réagit avec la paroi du four de frittage ou le support, il modifiera d'autres composants et fournira un potentiel de carburation approprié pour maintenir l'équilibre thermodynamique avec le carbure cémenté. Par rapport au frittage à l'hydrogène, le frittage sous vide présente les avantages suivants :

Premièrement, le frittage sous vide permet de très bien contrôler la composition du produit. À une pression de 1,3 à 133 Pa, le taux d'échange de carbone et d'oxygène entre l'atmosphère et l'alliage est très faible. Le principal facteur affectant le changement de composition est la teneur en oxygène des particules de carbure. Par conséquent, le frittage sous vide présente un avantage dans la production industrielle de carbure cémenté fritté. Pendant le frittage à l'hydrogène, le potentiel d'oxydation du gaz atmosphérique dans le four augmente en raison de l'infiltration d'hydrogène et de la réaction de l'hydrogène avec les composants du four en céramique. Le frittage sous vide ne présente pas ces problèmes. Le potentiel d'oxydation dans le four est inférieur à celui du frittage à l'hydrogène. Par conséquent, le frittage sous vide est plus adapté aux alliages contenant du carbure de titane, du carbure de tantale et du carbure de niobium, qui sont très sensibles à l'oxydation.

Deuxièmement, le frittage sous vide permet de contrôler de manière flexible le système de frittage, en particulier la vitesse de chauffage au cours de l'étape de chauffage, pour répondre aux besoins de la production. Le frittage sous vide est une opération intermittente, qui peut ajuster de manière flexible le système de frittage requis, tandis que le frittage à l'hydrogène est principalement un processus de frittage continu, qui peut contrôler avec précision la température de chaque étape de frittage.

Pressage isostatique à chaud par frittage : Le pressage isostatique à chaud par frittage est parfois également appelé frittage sous surpression et frittage sous pression. Le four de frittage est en fait un four de frittage sous vide qui peut être pressurisé. Afin de réduire ou d'éliminer les vides résiduels, lorsque des pores fermés se forment dans les pièces à la température de frittage, le four est rempli de gaz inerte pour lui appliquer une pression isostatique. La pression d'argon est de 1,5 à 10 MPa, ce qui est bien inférieur à la pression isostatique à chaud au sens habituel. Un processus de frittage spécifique comprend l'élimination du lubrifiant, la réduction de l'oxyde et le frittage d'alliages de carbure. Lorsque des pores fermés apparaissent lors du frittage des carbures, la pression statique à chaud à basse pression dans le four est élevée à un niveau plus élevé. Le pressage isostatique à chaud est effectué dans un récipient haute pression spécialement conçu, pressurisé à 100 MPa à l'aide d'argon, et la température est à peu près la même que la température de frittage traditionnelle. En général, le frittage est effectué en premier, puis le pressage isostatique est effectué pour éliminer une petite quantité de vides résiduels qui ne peuvent pas être éliminés par les processus de frittage normaux. La presse isostatique à chaud est l'investissement clé principal. En tant qu'étape de post-traitement du frittage, elle augmente les coûts d'exploitation, la consommation d'énergie et de gaz et les cycles de production. Le carbure cémenté produit par pressage isostatique à chaud a les caractéristiques de grains fins et de faible teneur, il a donc une résistance plus élevée. Cependant, que le pressage isostatique à chaud par frittage ou le pressage isostatique à chaud postérieur soit utilisé, ce n'est qu'en établissant une relation appropriée entre le temps, la température et la pression que l'on peut obtenir une résistance supérieure à celle des produits de frittage à l'hydrogène et de frittage sous vide.