Carburo cementado
El carburo cementado es un material duro que se utiliza ampliamente como material para herramientas de corte , así como para otras aplicaciones industriales. Consiste en finas partículas de carburo cementadas en un compuesto por un aglutinante de metal. Los carburos cementados suelen utilizar carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC) o carburo de tantalio (TaC) como agregado. Las menciones de "carburo" o "carburo de tungsteno" en contextos industriales generalmente se refieren a estos compuestos cementados.
La mayoría de las veces, los cortadores de carburo dejarán un mejor acabado superficial en la pieza y permitirán un mecanizado más rápido que el acero de alta velocidad u otros aceros para herramientas . Las herramientas de carburo pueden soportar temperaturas más altas en la interfaz cortador-pieza de trabajo que las herramientas estándar de acero de alta velocidad (lo cual es una razón principal para el mecanizado más rápido). El carburo suele ser superior para el corte de materiales duros como el acero al carbono o el acero inoxidable , así como en situaciones en las que otras herramientas de corte se desgastarían más rápido, como en los lotes de producción de gran cantidad.
Los carburos cementados son compuestos de matriz metálica donde las partículas de carburo actúan como agregado y un aglutinante metálico sirve como matriz (como el agregado de grava en una matriz de cemento hace concreto). Su estructura es, pues, conceptualmente similar a la de una muela abrasiva , excepto que las partículas abrasivas son mucho más pequeñas; macroscópicamente, el material de un cortador de carburo parece homogéneo.
El proceso de combinar las partículas de carburo con el aglutinante se denomina sinterización o prensado isostático en caliente.(CADERA). Durante este proceso, el aglutinante finalmente entrará en la etapa líquida y los granos de carburo (punto de fusión mucho más alto) permanecerán en la etapa sólida. Como resultado de este proceso, el aglutinante incrusta/cementa los granos de carburo y, por lo tanto, crea el compuesto de matriz metálica con sus distintas propiedades materiales. El aglutinante de metal naturalmente dúctil sirve para compensar el comportamiento frágil característico de la cerámica de carburo, aumentando así su tenacidad y durabilidad. Mediante el control de varios parámetros, incluido el tamaño de grano, el contenido de cobalto, la dotación (por ejemplo, carburos de aleación) y el contenido de carbono, un fabricante de carburo puede adaptar el rendimiento del carburo a aplicaciones específicas.
El primer carburo cementado desarrollado fue el carburo de tungsteno (introducido en 1927) que utiliza partículas de carburo de tungsteno unidas por un aglutinante de metal de cobalto. Desde entonces, se han desarrollado otros carburos cementados, como el carburo de titanio , que es más adecuado para cortar acero, y el carburo de tantalio , que es más resistente que el carburo de tungsteno. [1]
Se encuentra que el coeficiente de expansión térmica del carburo de tungsteno cementado varía con la cantidad de cobalto utilizado como aglutinante metálico. Para un 5,9% de cobalto se encuentra un coeficiente de 4,4 µm·m −1 ·K −1 , mientras que el coeficiente ronda los 5,0 µm·m −1 ·K −1 para un contenido de cobalto del 13%. Ambos valores solo son válidos de 20 °C (68 °F) a 60 °C (140 °F), pero hay más datos disponibles de Hidnert. [2]
