Ruta novedosa para preparar carburos cementados mejorados con diamante a través de sinterización reactiva
Autores: Spalden, Mathias von; Pötschke, Johannes; Michaelis, Alexander
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Metales duros
Carburos cementados
WC
Co
Diamante
Sinterización.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Los hardmetales son carburos cementados que consisten en la fase cerámica dura WC y el aglutinante metálico dúctil Co. Ofrecen una combinación excepcional de dureza y tenacidad a la fractura. Por lo tanto, tienen un uso generalizado en la industria manufacturera. Sin embargo, debido a los crecientes requisitos para el material de herramientas, la combinación de las propiedades beneficiosas del hardmetal y el diamante es un objetivo muy buscado. En este trabajo, se evaluó un nuevo enfoque para reducir la formación de grafito debido a la transformación de fase del diamante durante el sinterizado de compuestos junto con hardmetal. Ensayos anteriores no pudieron suprimir completamente la transformación de fase a pesar de utilizar sistemas de aglutinante alternativos basados en Ni en lugar de Co convencionales y sinterizado asistido por campo (FAST) para reducir las temperaturas y el tiempo de sinterizado requeridos. Para reducir aún más la cantidad de grafito formado durante el sinterizado, se desarrolló un proceso de sinterizado reactivo. La actividad de sinterizado aumentada debido a la síntesis in situ de WC tiene el potencial de disminuir la temperatura necesaria para lograr un compacto libre de poros. Por primera vez, un hardmetal WC-Ni producido a partir de polvos elementales se utilizó con éxito como matriz en un carburo cementado mejorado con diamante (DECC). Se siguieron diferentes enfoques respecto a las fuentes de carbono y la extensión del material reactivo. La introducción de un déficit de carbono al agregar W metálico a una mezcla de WC y Ni, que es esencialmente un sinterizado reactivo parcial, conduce a una densidad relativa aumentada en comparación con el referente del 97.3%.
Descripción
Los hardmetales son carburos cementados que consisten en la fase cerámica dura WC y el aglutinante metálico dúctil Co. Ofrecen una combinación excepcional de dureza y tenacidad a la fractura. Por lo tanto, tienen un uso generalizado en la industria manufacturera. Sin embargo, debido a los crecientes requisitos para el material de herramientas, la combinación de las propiedades beneficiosas del hardmetal y el diamante es un objetivo muy buscado. En este trabajo, se evaluó un nuevo enfoque para reducir la formación de grafito debido a la transformación de fase del diamante durante el sinterizado de compuestos junto con hardmetal. Ensayos anteriores no pudieron suprimir completamente la transformación de fase a pesar de utilizar sistemas de aglutinante alternativos basados en Ni en lugar de Co convencionales y sinterizado asistido por campo (FAST) para reducir las temperaturas y el tiempo de sinterizado requeridos. Para reducir aún más la cantidad de grafito formado durante el sinterizado, se desarrolló un proceso de sinterizado reactivo. La actividad de sinterizado aumentada debido a la síntesis in situ de WC tiene el potencial de disminuir la temperatura necesaria para lograr un compacto libre de poros. Por primera vez, un hardmetal WC-Ni producido a partir de polvos elementales se utilizó con éxito como matriz en un carburo cementado mejorado con diamante (DECC). Se siguieron diferentes enfoques respecto a las fuentes de carbono y la extensión del material reactivo. La introducción de un déficit de carbono al agregar W metálico a una mezcla de WC y Ni, que es esencialmente un sinterizado reactivo parcial, conduce a una densidad relativa aumentada en comparación con el referente del 97.3%.