Cuộn cacbua vonframlà những công cụ quan trọng trong ngành gia công kim loại hiện đại và được sử dụng rộng rãi trong quá trình cán kim loại như thép, nhôm và đồng. Độ cứng độc đáo, khả năng chống mài mòn và độ ổn định nhiệt độ cao giúp trục cacbua hoạt động tốt trong môi trường làm việc tải nặng. Tuy nhiên, độ cứng của trục cacbua là bao nhiêu? Đây là một câu hỏi rất quan trọng, liên quan đến tuổi thọ, hiệu quả gia công và lợi ích kinh tế của trục.

Bài viết này sẽ thảo luận chi tiết về chỉ số độ cứng của trục carbide công nghiệp, các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng, phương pháp kiểm tra độ cứng và ảnh hưởng của độ cứng đến hiệu suất của trục carbide.

Độ cứng của trục lăn cacbua có ý nghĩa gì?

Độ cứng là thước đo khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của vật liệu (như vết lõm, vết xước, v.v.), thường được thể hiện dưới dạng giá trị độ cứng vết lõm. Độ cứng của trục cacbua thường được đo bằng độ cứng vi mô hoặc độ cứng Brinell (HB), độ cứng Rockwell (HRB) và các tiêu chuẩn khác.

Đối với con lăn carbide công nghiệp, độ cứng không chỉ là giá trị tĩnh, mà còn có tác động quan trọng đến khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn, độ ổn định nhiệt và các đặc tính khác của con lăn. Do đó, độ cứng thường là một trong những chỉ số kỹ thuật quan trọng nhất khi lựa chọn vật liệu carbide phù hợp và các lĩnh vực ứng dụng của chúng.

Phạm vi độ cứng của con lăn cacbua công nghiệp là bao nhiêu?

Độ cứng của con lăn carbide thường liên quan chặt chẽ đến thành phần hợp kim được sử dụng. Con lăn carbide chủ yếu bao gồm các nguyên tố như vonfram, carbon và coban, và các công thức hợp kim khác nhau sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của chúng. Cụ thể, độ cứng của con lăn carbide thường nằm trong khoảng 55-80 HRC (thang độ cứng Rockwell C).

● Con lăn hợp kim vonfram-coban: Loại con lăn cacbua này có phạm vi độ cứng phổ biến là 60-75 HRC. Khi hàm lượng vonfram cao, độ cứng sẽ cao hơn và thành phần coban đóng vai trò bôi trơn và độ dẻo dai. Do đó, tỷ lệ coban càng cao thì độ cứng càng thấp. Nói chung, tỷ lệ vonfram càng cao thì độ cứng và khả năng chống mài mòn càng tốt, nhưng độ giòn tương ứng cũng có thể tăng lên.

● Con lăn hợp kim vonfram-cacbon: Hợp kim này có độ cứng cao, thường là từ 70-80 HRC, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống mài mòn cực cao và độ cứng cao. Khi hàm lượng vonfram cao, độ cứng được cải thiện đáng kể, nhưng độ dẻo dai tương đối kém.

● Con lăn hợp kim niken-vonfram: Độ cứng của con lăn hợp kim niken-vonfram thường nằm trong khoảng 55-70 HRC, có khả năng chống ăn mòn tốt, thích hợp cho các điều kiện làm việc đặc biệt.

Cần lưu ý rằng độ cứng của con lăn cacbua xi măng là một trong những chỉ số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của chúng, nhưng độ cứng quá cao cũng có thể dẫn đến tăng độ giòn, do đó cần tìm sự cân bằng phù hợp giữa độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn.

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ cứng của con lăn cacbua xi măng?

Độ cứng của con lăn carbide xi măng không phải là giá trị cố định mà bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Sau đây là các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ cứng của con lăn carbide xi măng:

1. Thành phần hợp kim

Độ cứng của cacbua xi măng có liên quan chặt chẽ đến loại và hàm lượng các nguyên tố mà nó chứa. Các thành phần chính của hợp kim thường là vonfram, coban, cacbon, v.v. Vonfram có độ cứng và khả năng chống mài mòn cực cao, trong khi coban chủ yếu hoạt động như một chất kết dính để cải thiện độ dẻo dai của hợp kim.

● Hàm lượng vonfram: Hàm lượng vonfram càng cao thì độ cứng của cacbua xi măng càng cao, nhưng độ dẻo dai sẽ giảm tương đối. Con lăn cacbua xi măng có hàm lượng vonfram cao hơn thường có khả năng chống mài mòn mạnh hơn, nhưng có thể dễ bị nứt hoặc vỡ hơn dưới tải trọng va đập lớn.

● Hàm lượng coban: Coban là chất kết dính quan trọng đối với cacbua xi măng, chủ yếu có tác dụng tăng độ dẻo dai của hợp kim, cải thiện hiệu suất gia công và cải thiện độ ổn định nhiệt. Hàm lượng coban càng cao thì độ dẻo dai của hợp kim càng tốt, nhưng độ cứng tương đối thấp. Hàm lượng coban thường được kiểm soát trong khoảng từ 5% đến 30%, tỷ lệ cụ thể sẽ được điều chỉnh theo các yêu cầu sử dụng khác nhau.

● Hàm lượng cacbon: Hàm lượng cacbon cũng ảnh hưởng đến độ cứng và khả năng chống mài mòn của cacbua xi măng. Nhìn chung, khi hàm lượng cacbon trong cacbua xi măng cao hơn, độ cứng sẽ tăng lên, nhưng điều này cũng có thể khiến độ giòn của hợp kim tăng lên, vì vậy hàm lượng cacbon cần được kiểm soát theo ứng dụng cụ thể.

2. Nhiệt độ và thời gian thiêu kết

Quá trình thiêu kết của cacbua xi măng là mắt xích quan trọng ảnh hưởng đến độ cứng của nó. Trong quá trình thiêu kết ở nhiệt độ cao, sự liên kết giữa các bột và mức độ cô đặc của cấu trúc đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ cứng.

● Nhiệt độ thiêu kết: Nhiệt độ thiêu kết thường nằm trong khoảng từ 1400℃ đến 1600℃. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến mật độ của cacbua xi măng, sau đó ảnh hưởng đến độ cứng. Nếu nhiệt độ thiêu kết quá cao, sự phát triển hạt quá mức có thể xảy ra bên trong hợp kim, dẫn đến độ cứng giảm; trong khi nếu nhiệt độ thiêu kết quá thấp, hợp kim có thể không được thiêu kết hoàn toàn, dẫn đến lỗ rỗng và cấu trúc lỏng lẻo, do đó ảnh hưởng đến độ cứng và độ bền.

● Thời gian thiêu kết: Độ dài thời gian thiêu kết cũng sẽ ảnh hưởng đến mật độ và độ cứng của cacbua xi măng. Thời gian quá dài hoặc quá ngắn đều có thể dẫn đến tính năng không ổn định của hợp kim, do đó phải lựa chọn thời gian thiêu kết thích hợp theo thành phần và yêu cầu của hợp kim.

3. Quy trình luyện kim bột

Trong quá trình sản xuất con lăn carbide xi măng, công nghệ luyện kim bột đóng vai trò quyết định. Quá trình luyện kim bột bao gồm nhiều khâu như chuẩn bị, trộn, ép và thiêu kết bột hợp kim, có ảnh hưởng quan trọng đến độ cứng và cấu trúc của hợp kim.

● Kích thước hạt bột hợp kim: Kích thước hạt bột có ảnh hưởng đáng kể đến độ cứng của cacbua xi măng. Nhìn chung, các hạt bột mịn hơn có lợi cho việc làm đặc hợp kim, do đó cải thiện độ cứng của nó. Các hạt thô có thể khiến cấu trúc bên trong hợp kim bị lỏng, ảnh hưởng đến độ cứng.

● Độ đồng đều của bột: Độ đồng đều của bột cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của carbide xi măng. Nếu các thành phần trong bột phân bố không đều, sau khi thiêu kết có thể xảy ra hiện tượng hiệu suất không đồng đều, dẫn đến độ cứng giảm.

4. Quá trình xử lý sau hợp kim

Sau khi thiêu kết, xi măngcon lăn cacbuathường cần trải qua một loạt các quá trình xử lý sau, chẳng hạn như xử lý nhiệt, làm cứng bề mặt, phủ lớp, v.v., để cải thiện thêm độ cứng và khả năng chống mài mòn của chúng.

● Xử lý nhiệt: Bằng cách kiểm soát tốc độ gia nhiệt và làm nguội, xử lý nhiệt có thể cải thiện đáng kể độ cứng của cacbua xi măng. Ví dụ, sau khi xử lý làm nguội thích hợp, độ cứng bề mặt của con lăn cacbua xi măng có thể được cải thiện đáng kể.

● Xử lý lớp phủ: Một số con lăn carbide xi măng sẽ hình thành lớp phủ cứng (như lớp phủ TiN, CrN) trên bề mặt thông qua công nghệ phủ để cải thiện độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn. Xử lý này có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của con lăn carbide xi măng, đặc biệt là trong môi trường làm việc nhiệt độ cao và tốc độ cao.

Phương pháp thử độ cứng của con lăn cacbua xi măng là gì?

Kiểm tra độ cứng của con lăn carbide xi măng là một bước rất quan trọng trong quá trình sản xuất. Các phương pháp kiểm tra độ cứng phổ biến bao gồm kiểm tra độ cứng vi mô, kiểm tra độ cứng Brinell, kiểm tra độ cứng Vickers, kiểm tra độ cứng Rockwell, v.v. Sau đây là một số phương pháp kiểm tra phổ biến:

1. Kiểm tra độ cứng vi mô (HV)

Kiểm tra độ cứng vi mô chủ yếu được sử dụng để đo độ cứng của một khu vực nhỏ trên bề mặt vật liệu cacbua xi măng. Bằng cách áp dụng một tải trọng nhất định, đầu kim tự tháp kim cương để lại một vết lõm trên bề mặt vật liệu, sau đó đo chiều dài đường chéo của vết lõm thông qua kính hiển vi để tính giá trị độ cứng. Kiểm tra độ cứng vi mô phù hợp với các vật liệu có độ cứng cao như cacbua xi măng.

2. Kiểm tra độ cứng Rockwell (HRC)

Kiểm tra độ cứng Rockwell là phương pháp kiểm tra độ cứng được sử dụng rộng rãi nhất, đặc biệt là đối với thử nghiệm con lăn carbide xi măng. Bằng cách tác dụng một áp lực nhất định lên bề mặt của con lăn carbide xi măng, độ sâu của vết lõm được đo để có được giá trị độ cứng. Thang độ cứng Rockwell C (HRC) thường được sử dụng để đo độ cứng của con lăn carbide xi măng. Quá trình kiểm tra nhanh và kết quả trực quan.

3. Kiểm tra độ cứng Brinell (HB)

Kiểm tra độ cứng Brinell xác định độ cứng bằng cách tác dụng một áp lực nhất định lên bề mặt của con lăn carbide bằng một viên bi thép có đường kính nhất định và đo đường kính của vết lõm. Độ cứng Brinell phù hợp để kiểm tra các vật liệu mềm hơn. Mặc dù không thường được sử dụng để kiểm tra con lăn carbide, nhưng phương pháp này cũng được sử dụng trong một số lĩnh vực.

Tác động của độ cứng con lăn cacbua đến hiệu suất

Độ cứng của con lăn carbide liên quan trực tiếp đến hiệu suất của chúng, đặc biệt là khả năng chống mài mòn và tuổi thọ làm việc. Độ cứng càng cao, khả năng chống mài mòn của con lăn carbide càng mạnh và có thể duy trì tỷ lệ mài mòn thấp hơn trong thời gian dài hơn trong điều kiện làm việc tốc độ cao và tải trọng lớn. Do đó, độ cứng là một trong những chỉ số chính để đo chất lượng của con lăn carbide.

Tuy nhiên, độ cứng càng cao thì càng tốt. Độ cứng quá mức có thể làm tăng độ giòn của hợp kim, do đó ảnh hưởng đến khả năng chống va đập và động đất của nó. Trong các ứng dụng thực tế, cần đạt được sự cân bằng giữa độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn để đảm bảo hiệu suất tốt của con lăn cacbua trong điều kiện làm việc phức tạp.

Với lịch sử bắt đầu từ năm 2001, JH Machinery là nhà sản xuất hàng đầu về các loại trục công nghiệp tại Trung Quốc. Các sản phẩm của chúng tôi bao gồm trục polyurethane, trục làm mát và trục mạ crôm, tất cả đều được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ngành. Chúng tôi sử dụng thiết bị hiện đại và tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng ISO9001 để đảm bảo độ chính xác và độ bền. Khám phá các tùy chọn bán buôn và giá cả phải chăng của chúng tôi ngay hôm nay.