הלחמת פלדת כלים וקרביד צמנט

1. חומר הלחמה

(1) פלדות כלי הלחמה וקרבידים צמנטיים משתמשים בדרך כלל במתכות מילוי להלחמה מנחושת טהורה, נחושת אבץ וכסף נחושת. לנחושת טהורה יש יכולת רטיבות טובה לכל סוגי הקרבידים הצמנטיים, אך ניתן להשיג את האפקט הטוב ביותר על ידי הלחמה באטמוספרה מחזרת של מימן. יחד עם זאת, עקב טמפרטורת ההלחמה הגבוהה, המאמץ בחיבור גדול, מה שמוביל לנטייה מוגברת לסדקים. חוזק הגזירה של החיבור המולחם בנחושת טהורה הוא כ-150MPa, וגם גמישות החיבור גבוהה, אך הוא אינו מתאים לעבודה בטמפרטורה גבוהה.

מתכת מילוי נחושת ואבץ היא מתכת המילוי הנפוצה ביותר להלחמת פלדות כלים וקרבידים צמנטיים. על מנת לשפר את יכולת הרטיבות של ההלחמה ואת חוזק החיבור, מוסיפים לעתים קרובות Mn, Ni, Fe ויסודות סגסוגת אחרים להלחמה. לדוגמה, מוסיפים 4% w (MN) ל- b-cu58znmn כדי לגרום לחוזק הגזירה של חיבורי קרביד צמנטיים להגיע ל-300 ~ 320MPa בטמפרטורת החדר; הוא עדיין יכול לשמור על 220 ~ 240mpa ב-320 ℃. הוספת כמות קטנה של CO על בסיס b-cu58znmn יכולה לגרום לחוזק הגזירה של החיבור המולחם להגיע ל-350Mpa, ויש לה קשיחות פגיעות ועוצמה עייפות גבוהה, מה שמשפר משמעותית את חיי השירות של כלי חיתוך וכלי קידוח סלעים.

נקודת ההיתוך הנמוכה יותר של מתכת מילוי להלחמת נחושת כסופה והמאמץ התרמי הנמוך יותר של החיבור המולחם מועילים להפחתת הנטייה לסדיקה של קרביד צמנט במהלך ההלחמה. על מנת לשפר את יכולת הרטבה של ההלחמה ולשפר את חוזק וטמפרטורת העבודה של החיבור, מוסיפים לעתים קרובות Mn, Ni ויסודות סגסוגת אחרים להלחמה. לדוגמה, להלחמה b-ag50cuzncdni יש יכולת רטבה מצוינת לקרביד צמנט, ולחיבור המולחם יש תכונות מקיפות טובות.

בנוסף לשלושת סוגי מתכות המילוי להלחמה הנ"ל, ניתן לבחור מתכות מילוי להלחמה מבוססות Mn ו-Ni, כגון b-mn50nicucrco ו-b-ni75crsib, עבור קרביד צמנט בעבודה מעל 500 ℃ ודורשות חוזק חיבור גבוה. עבור הלחמת פלדה מהירה, יש לבחור מתכת מילוי מיוחדת להלחמה שטמפרטורת ההלחמה תואמת לטמפרטורת הכיבוי. מתכת מילוי זו מחולקת לשתי קטגוריות: האחת היא מתכת מילוי מסוג פרומנגנז, המורכבת בעיקר מפרומנגנז ובורקס. חוזק הגזירה של החיבור המולחם הוא בדרך כלל כ-100MPa, אך החיבור נוטה לסדקים; סוג אחר של סגסוגת נחושת מיוחדת המכילה Ni, Fe, Mn ו-Si אינה יוצרת בקלות סדקים בחיבורים המולחמים, וניתן להגדיל את חוזק הגזירה שלה ל-300mpa.

(2) בחירת שטף ההלחמה ושטף ההלחמה לגז מגן צריכה להתאים למתכת הבסיס ולמתכת המילוי שיש לרתך. בעת הלחמת פלדת כלים וקרביד צמנט, שטף ההלחמה בו נעשה שימוש הוא בעיקר בורקס וחומצה בורית, ומוסיפים כמה פלואורידים (KF, NaF, CaF2 וכו'). שטף Fb301, fb302 ו-fb105 משמש להלחמת נחושת ואבץ, ושטף fb101 ~ fb104 משמש להלחמת נחושת כסופה. שטף בורקס משמש בעיקר כאשר משתמשים במתכת מילוי מיוחדת להלחמת פלדה מהירה.

על מנת למנוע חמצון של פלדת כלים במהלך חימום הלחמה ולמנוע ניקוי לאחר ההלחמה, ניתן להשתמש בהלחמה מוגנת גז. גז המגן יכול להיות גז אינרטי או גז מחזר, ונקודת הטל של הגז צריכה להיות נמוכה מ-40- מעלות צלזיוס. ניתן להלחים קרביד צמנט תחת הגנה של מימן, ונקודת הטל הנדרשת של מימן צריכה להיות נמוכה מ-59- מעלות צלזיוס.

2. טכנולוגיית הלחמה

יש לנקות את פלדת הכלים לפני ההלחמה, והמשטח המעובד לא צריך להיות חלק מדי כדי להקל על הרטבה ופיזור של חומרים ושטף ההלחמה. יש להתיז את פני השטח של קרביד צמנט לפני ההלחמה, או ללטש אותם בעזרת סיליקון קרביד או גלגל ליטוש יהלום כדי להסיר עודפי פחמן מהשטח, כך שיירטב על ידי הלחמת מתכת מילוי במהלך ההלחמה. קרביד צמנט המכיל טיטניום קרביד קשה להרטבה. משחת תחמוצת נחושת או תחמוצת ניקל מורחים על פני השטח בצורה חדשה ונאפים באטמוספרה מחזרת כדי לגרום לנחושת או ניקל לעבור אל פני השטח, על מנת להגביר את יכולת הרטבה של הלחמה חזקה.

יש לבצע את הלחמת פלדת כלים פחמנית לפני או במקביל לתהליך החימום. אם הלחמה מתבצעת לפני תהליך החימום, טמפרטורת הסולידוס של מתכת המילוי בה נעשה שימוש תהיה גבוהה מטווח טמפרטורות החימום, כך שהריתוך עדיין יהיה בעל חוזק גבוה מספיק לאחר חימום חוזר לטמפרטורת החימום ללא כשל. כאשר משולבים הלחמה ומריעה, יש לבחור מתכת מילוי עם טמפרטורת סולידוס הקרובה לטמפרטורת החימום.

לפלדת כלים מסגסוגת יש מגוון רחב של רכיבים. יש לקבוע את מתכת המילוי המתאימה להלחמה, תהליך הטיפול בחום וטכנולוגיית שילוב ההלחמה והטיפול בחום בהתאם לסוג הפלדה הספציפי, על מנת להשיג ביצועי חיבור טובים.

טמפרטורת החימום של פלדה מהירה גבוהה בדרך כלל גבוהה מטמפרטורת ההיתוך של נחושת כסופה ונחושת אבץ, לכן יש צורך לבצע חימום לפני ההלחמה ולהלחמה במהלך או אחרי הרפיה משנית. אם נדרשת חימום לאחר ההלחמה, ניתן להשתמש רק במתכת המילוי המיוחדת להלחמה שהוזכרה לעיל. בעת הלחמת כלי חיתוך של פלדה מהירה, מתאים להשתמש בתנור קוק. לאחר שהמתכת מתכת, יש להוציא את כלי החיתוך ולהפעיל עליו לחץ מיד, להוציא את עודפי המתכת, לאחר מכן לבצע חימום בשמן, ולאחר מכן לחמם אותו בטמפרטורה של 550 ~ 570 ℃.

בעת הלחמת להב קרביד צמנט עם מוט כלי פלדה, יש לאמץ את השיטה של ​​הגדלת פער ההלחמה והחלת אטם פיצוי פלסטיק בפער ההלחמה, ויש לבצע קירור איטי לאחר הריתוך כדי להפחית את לחץ ההלחמה, למנוע סדקים ולהאריך את חיי השירות של מכלול כלי הקרביד הצמנט.

לאחר ריתוך הסיבים, יש לשטוף את שאריות השטף על החלק הריתוך במים חמים או בתערובת כללית להסרת סיגים, ולאחר מכן לכבישה בתמיסת כבישה מתאימה כדי להסיר את שכבת התחמוצת ממוט הכלי הבסיסי. עם זאת, יש להיזהר לא להשתמש בתמיסת חומצה חנקתית כדי למנוע קורוזיה של מתכת החיבור להלחמה.