소개
초경합금 는 일반적으로 초경합금 골격과 금속 바인더로 구성되며 경도가 우수하고 내마모성이 우수한 일종의 재료로 절삭 공구, 드릴, 마모 부품 등의 제조에 적용하기에 편리합니다. 일반적으로 초경합금은 기존의 분말 야금(PM), 열간 등방성 프레스(HIP), 자기 전파 고온 합성(SHS), 스파크 플라즈마 소결(SPS)로 생산됩니다. 하지만 대부분 기하학적 복잡성이 제한된 부품만 생산할 수 있습니다. 또한 이러한 공정은 긴 기술 프로세스가 필요하기 때문에 효율적이지 않고 비용이 많이 듭니다.
우리의WC-12코 초경합금 분말볼 밀링, 스프레이 과립화, 사전 소결, 체질 및 그레이딩으로 제조된 초경 부품은 레이저 분말 베드 용융(LPBF)으로 적용될 수 있습니다. LPBF에 의한 카바이드 부품은 당사의 혼합된WC-12Co 파우더 입자 크기가 15-53 μm로 거의 구형이며 바인더 Co가 WC 매트릭스에 균일하게 분산되어 적절한 스캔 속도를 조정하여 우수한 기계적 물성과 마모 특성을 보여줍니다.
그림 1 는 400mm/s 스캐닝 속도에서 WC-12Co 분말로 형성된 WC-12Co 초경합금 LPBF 부품의 광학 미세 구조를 보여줍니다. 그림 1a의 빨간색과 파란색 영역은 각각 WC와 Co 접착제(Co 기반 솔루션)를 나타냅니다. WC 입자는 바이모달 미세 구조를 나타내며 최대, 최소 및 평균 입자 크기는 각각 약 25, 1.5 및 8.7μm입니다.
그림 2는 WC-12Co 분말로 LPBF로 제조한 WC-12Co 초경합금의 로크웰 경도(HRA) 및 횡파단 강도(TRS)를 보여줍니다. 레이저 스캐닝 속도가 증가함에 따라 HRA는 점차 감소합니다. 레이저 에너지 밀도가 증가하면 단단하고 부서지기 쉬운 ƞ 상이 증가합니다.
LPBF로 제조 된 WC-12Co 초경합금의 마모 메커니즘을 분석하기 위해 마모 표면은 다음과 같습니다. 그림 3. 380mm/s로 형성된 WC-12Co 초경합금의 경우 마모 자국이 선명하게 관찰되며 WC 매트릭스가 심각하게 손상되었습니다. 400mm/s의 속도로 제조된 샘플에서는 연마 마모의 일반적인 특징인 홈과 스크래치를 관찰할 수 있습니다:
결론
WC-12Co 분말로부터 LPBF로 제조한 WC-12Co 초경합금의 미세 구조, 기계적 특성 및 마모 특성을 조사했습니다.
주요 결론은 다음과 같이 요약됩니다: (1) LPBF로 제조된 WC-12Co 초경합금에서 거친 WC 입자와 미세한 WC 입자의 교대 분포가 관찰되었습니다. (2) 레이저 스캐닝 속도가 증가함에 따라 TRS는 먼저 최대 값으로 증가 한 다음 감소합니다. TRS의 변화는 주로 취성 ƞ 상 및 야금 결함의 진화에 기인합니다. (3) 낮은 스캐닝 속도에서 형성된 WC-12Co 초경합금의 경우 취성 η 상이 마찰 중에 매트릭스를 파손하고 절단하여 마모 질량이 손실 될 수 있습니다. 높은 스캐닝 속도로 형성된 샘플의 경우 전단 층의 형성 및 탈락은 마찰 과정을 가속화하고 WC-12Co 초경합금의 내마모성을 파괴합니다. 따라서 400mm/s의 스캔 속도로 준비된 샘플이 가장 우수한 내마모성을 보여줍니다.