Pliiatsite volframkarbiidist kuulide parameetrite analüüs

Palli läbimõõdu lubatud viga tööstusstandardis on jagatud samaks partiiks ja erinevateks partiideks. Sama partii lubatud vahemik on {{0}},5~0 μm ja erinevate partiide lubatud vahemik on -2~0 μm. Tegelikus tootmises töötleme töötlemata pallid lihvimise ja poleerimise teel kindla suuruse ja sileda pinnaga viimistletud pallideks. See protsess kasutab vertikaalset veskit ja suuremate lihvimisketastega seadmed suudavad töödelda rohkem helmeid korraga. Võttes näiteks Dingsheni 0,5 mm DS-5 neutraalsed helmed, saab 600 mm läbimõõduga lihvketta kasutamisel lihvida korraga 2–3 miljonit helmest (vt joonist 1). Tavaline 400 mm läbimõõduga jahvatusketas suudab jahvatada kuni 800,{14}} tera. Nende helmeste läbimõõdu viga on põhimõtteliselt ±0,1 μm, mis on nn sama partii. Seetõttu on suuremate lihvimisseadmete kasutamine tootja enda valik. Valige trend. Erinevate helmeste partiide läbimõõdu viga on suhteliselt suur, kuid seda pole keeruline kontrollida vahemikus -0,5 μm kuni 0 μm, kui rangelt järgida kasutusreegleid.

Palli ümarus on probleem, mida paljud kasutajad peavad väga tähtsaks. Kuna lihvimisprotsess hõlmab kuulide ebakorrapärast veerehõõrdumist, on valmis kuulide ümarus suhteliselt suur. Tööstusstandard ei anna üksikasjalikke juhiseid kuuli ümaruse mõõtmiseks. Selles mainitakse ainult vajadust kasutada ümarusmõõturit, mille eraldusvõime on vähemalt {{0}}.01 μm või samaväärse jõudlusega katseseadet, ning ümardusnõudeks on väiksem kui või võrdne kuni 0,4 μm. Palli ümaruse mõõtmise raskus seisneb selles, et traditsiooniliste ümarusmõõturite jaoks nõutav valimi suurus on suur ja pliiatsikuulikeste läbimõõt jääb enamasti vahemikku 0,2–1,4 mm, mis ei vasta üldiste ümarusmõõturite nõuetele. Kuid tootmisprotsessi käigus saab ümarusprobleemi teisendada kuuli läbimõõdu probleemiks. Kui ümaruse hälve on suur, saab selle ülitäpse kuulsõelumismasinaga täielikult tuvastada. Seda selgitab järgnev pinnadefektide osakaalu analüüs. Kindralleitnant annab võtmekirjelduse.

Volframkarbiidist kuulid töödeldakse pulbermetallurgia tootmistehnoloogia abil ja neil on kõrge kõvadus, üldiselt üle 1400 Vickersi. Toormaterjalide osakeste suurus ja paagutamisprotsess mõjutavad oluliselt kuulide kõvadust. Titaanisulamitel on suurem kõvadus kui volframisulamitel ning kõrgsurvepaagutamisprotsesse kasutavad kuulid on ka kõvemad kui traditsioonilised vaakumpaagutatud kuulid. Üldiselt arvatakse, et kuuli kõvaduse ja kulumiskindluse vahel on otsene seos, kuid see pole täiesti õige. Kuulkaredusel ei ole selget seost kirjutamisvõimega ning suure kõvadusega pastapliiatsi otsal ei pruugi olla parem kulumiskindlus.

Kõvadus viitab materjali võimele seista vastu kohalikule deformatsioonile. Kõvadus on seotud materjali koostise ja struktuuriga. Tsementkarbiidi kõvadust mõõdetakse üldiselt Vickersi kõvadusmeetodil. Katsejõuga pressitakse proovi pinnale ruudukujuline püramiidkujuline rombikujuline taane ja katsejõud eemaldatakse pärast seda, kui seda on teatud aja jooksul hoitud. Vastavalt proovi pinnal oleva süvendi diagonaali pikkusele Mõõtke materjali kõvadus. Pliiatsi otsa kuuli kulumine kirjutamise ajal ei ole tegelikult kuidagi seotud kõvadusega, vaid sõltub kolmest aspektist:

1. Kuuli tinti kandmine: tint mängib kuuli ja pliiatsi otsa vahelises hõõrdumises määrivat rolli. Kui kuuli ja tindi märguvus on halb ja määrimisefekt ei ole ilmne, kiireneb palli kulumine pliiatsi otsas. . Vastupidi, hea tindi afiinsus suurendab määrimisefekti ja vähendab teatud määral pliiatsi otsa kulumist. Tuleb rõhutada, et niisutavat efekti ei saa näha lihtsalt tindi koguses, vaid see viitab tindi võimele kleepuda palli pinnale.

2. Pallipulbri tooraine osakeste suurus: mida suuremad on tooraineosakesed, seda ilmsem on pliiatsi otsa kulumine. Näiteks Dingshen DS-8 titaanisulamist õlistes pallides kasutatakse keskmise suurusega titaankarbiidi pulbrit ja kuuli kõvadus on üle 1800 Vickersi; DS-5 volframkarbiidi neutraalsete kuulide toorainena kasutatakse ülipeent volframkarbiidi pulbrit ja kuuli kõvadus on vahemikus In Victorinox 1600-1800. Kuigi titaanisulamist kuulide kõvadus on suurem, põhjustab see pliiatsi otsa suuremat kulumist, seetõttu soovitame seda üldiselt kasutada õlipõhise tindiga, millel on parem määrimisefekt.

3. Palli viimistlus: palli pinnaviimistlus on vastuoluline nähtus pliiatsi otsa kulumisel. Kuigi sile kuulipind vähendab pliiatsi otsa kulumist, põhjustab see ka väikese koguse tinti, mis suurendab pliiatsi otsa kulumist. Seetõttu tuleb isegi neutraalsed/veepõhised tindid sobitada helmestega, mille siledus on Ra suurem kui 0.012 või sellega võrdne. Mida siledamad on helmed, seda parem. Tegelikult kontrollivad paljud tootjad kuuli pinna kareduse tõttu tekkiva tindi kogust. Sel ajal tuleb arvestada pliiatsi otsa kulumise probleemiga.

Metallograafia viitab sulamis sisalduvatele komponentidele, millel on sama keemiline koostis ja füüsikalised omadused, mis on üksteisest liidestega eraldatud ja ühtlaselt jaotunud. Metallograafilise mikroskoobi all vaadeldavat sisemist struktuuri (vt joonis 2) nimetatakse metallograafiliseks struktuuriks. Metallograafiline testimine on oluline vahend pallide jõudluse hindamiseks. Iga pallipartii allutatakse enne lihvimist ja poleerimist metallograafilisele analüüsile, mis võib ette ennustada kuulide kulumiskindlust, korrosioonikindlust ja pinnaviimistluse eeldatavat mõju poleerimise ajal.

Tööstusstandard esitab metallograafiliste testide tulemustele kolm nõuet, nimelt vastavus standarditele A04, B04 ja C04 [2]. Nende hulgas tähendab A04, et poorsuse osakaal vahemikus 0–10 μm ei ületa 0,06%, B04 tähendab, et poorsuse osakaal vahemikus 10 μm–25 μm ei ületa 0,06% ja C04 tähendab, et vaba süsiniku osakaal ei ületa 0,06%. See standard on tegelikult suhteliselt lahtine, kuna pooride ja vaba süsiniku olemasolu põhjustab helmeste halva poleerimise ja vähendab sulami korrosioonikindlust. Eelkõige vajavad neutraalsed/veepõhised helmed kõrgemat pinnaviimistlust. Poorid ja vaba süsinik põhjustavad helmeste pinnale auke, mis mõjutavad tindikoguse konsistentsi.

Dingshen Ball on uuendanud oma metallograafiliste katsete standardeid pärast kõrgsurvepaagutamise protsessi kasutuselevõttu 2012. aastal. Kõik testitavad üksused peavad vastama A00, B00 ja C00 standarditele ( vt joonis 3), see tähendab, et puuduvad tühimikud ja vaba süsinik. , et kõrgemate siledusnõuetega kuulidel oleks ühtsed pinnastandardid.

Mikrostruktuur on ka oluline viis tsementeeritud karbiidi omaduste analüüsimiseks: mida peenem on faasi ja faasi osakeste suurus, seda ühtlasem on struktuuri jaotus, mis näitab, et helmed on tihedamad (vt joonis 4) ja neil on parem kulumine. vastupanu; eta-faasi ja koobaltibasseini olemasolu on otseselt seotud kuuli korrosioonikindlusega.

Seetõttu tuleb ülalnimetatud mikrostruktuuri volframkarbiidist kuulide tootmisprotsessi käigus rangelt testida ja analüüsida, et vältida protsessi ebapiisava kontrolli tõttu tekkivaid kvaliteediprobleeme teatud partiis. Tabelis 2 on kirjeldatud iga faasi tähtsust tsementeeritud karbiidis

Pliiatsit valmistavad ettevõtted hindavad tavaliselt kuulide kulumis- ja korrosioonikindlust valmis pliiatsite tegeliku kasutusefekti põhjal, samas kui pallitootjad peavad enne tehasest lahkumist põhimõttelise analüüsi abil kindlaks määrama kuulide jõudluse. See on ainus viis Ainult nii saab kvaliteetseid õnnetusi võimalikult palju vähendada.

Kuuli pinnaviimistlusel on märkimisväärne mõju väljastatava tindi hulka. Teatud asjaoludel mõjutab see ka pliiatsi otsa kulumisastet. Pinnaviimistluse definitsioon tööstusstandardis on jagatud neljaks tasemeks. Üksikasju vt tabeli 1 veerust 5.4 Pinna karedus 1. Tavaolukorras kasutatakse madala viskoossusega tinti sileda kuulipinnaga ja kõrge viskoossusega tinti kasutatakse kareda kuulipinnaga. Seetõttu kasutatakse neutraalsete ja veepõhiste pallide puhul üldiselt Ra0.012 pinda ning õline ja keskmine õli Ra0.025 või Ra0.050. s pind.

Tegelikus tootmises ei saa konkreetsed arvväärtused tõeliselt näidata kuuli pinna siledust. Seda seetõttu, et seni puudub sobiv sileduse mõõtmise instrument, mis suudaks nii väikese läbimõõduga palli pinda täpselt tuvastada. Seetõttu on tööstusstandardis toodud tuvastamismeetodid visuaalne kontroll ja võrdlev kontroll, st visuaalne kontroll mikroskoobi all ja võrdlus standardse kuulipinnaga. Tuleb märkida, et neutraalsete ja veepõhiste helmeste pind on suhteliselt sile, mis põhjustab suure võimsusega mikroskoobi all tugevat peegeldust, muutes sfääri pinna jälgimise võimatuks. Seetõttu kasutatakse üldiselt 100-kordse suurendusega stereomikroskoopi. Kuid Dingsheni pallid on nüüdseks tehnilistest piirangutest läbi murdnud ja neid saab pinnal jälgida 500x optilise mikroskoobi abil, mis teatud määral leevendab töötajate tööraskusi. Kuid täiustatud ja intuitiivsemate kuulipinna viimistluse testimisseadmete otsimine on meie pallitootjate jaoks endiselt tee.

Tsementkarbiidi sees tekkivaid tühimikke ja auke on raske täielikult vältida. Pärast lihvimist ja poleerimist muutuvad sisemised augud pinnaaukudeks või pragudeks. Need defektsed tooted mõjutavad teatud määral kirjutamise kvaliteeti, seega kuidas neid võimalikult palju vähendada Pindefektide osakaal on ka pliiatsipallide puhul oluline kontrollikriteerium. Tööstusstandardis on nii pragude kui ka aukudega helmeste kogusepiirangud. Praod helmed ei tohi eksisteerida 1500 helmes ja aukudega helmed peavad olema vähem kui 2 tera 1500 helmes. Kuid vastavalt Dingsheni sisekontrollistandarditele on seda kogusepiirangut oluliselt parandatud (vt tabel 3) ja rikastatud defektsete toodete sisaldust pallide pinnal.

Defektsete kuulide osakaalu kontrollimine pinnal tootmise ajal põhineb peamiselt kahel aspektil. Üks on minimeerida sisepooride esinemist töötlemata pallides ja teine ​​​​on tugineda asjakohastele seadmetele, et rangelt sõeluda valmis või pooltöödeldud pallid. Pooride teke tühjas sfääris on põhjustatud paljudest teguritest. Segu valmistamise ja pressimise käigus on lihtne tekitada paagutatud kehas väikese õhukoguse koondumist aukude tekkeks [4]. Kui protsessi juhtimine pole piisavalt täiuslik, suureneb aukude osakaal oluliselt. See põhjustab edaspidises sõelumisprotsessis suuri probleeme.

Tavaline sõelumismeetod on suure täpsusega kaheteljelise kuulsõelumismasina kasutamine (vt joonis 5), et muuta pinnaprobleemid läbimõõduprobleemideks. Sõltumata pragudest, aukudest või muud tüüpi defektsetest toodetest on kindlas kohas läbimõõt tavalisest väiksem, nii et pallid lükatakse rullis pöörlemisel nende väiksema suuruse tõttu tagasi. Selles artiklis mainiti, et pallide ümaruse määrab ka nende läbimõõt ja ka elliptilised kuulid on pinnal defektsed. Sellel sõelumispõhimõttel on aga kõrged nõuded rullide töötlemise täpsusele ning töökoja temperatuuri ja niiskust tuleb rangelt kontrollida, vastasel juhul väheneb sõelumisefekt oluliselt.

Volframkarbiidist kuulide jõudluse mõistmine on pliiatsitootjate jaoks väga oluline. Volframkarbiidi erinevad proportsioonid või see, kas kuulid on magnetilised või mitte jne, mõjutavad oluliselt valmis pliiatsi kasutamist. Võttes näiteks praegu populaarsed veepõhised pastapliiatsid, on uutel mittemagnetilistel kuulidel parem korrosioonikindlus ja need sobivad paremini veepõhistele pastakatele. Kuid mittemagnetiliste kuulide tinti kandmine on suhteliselt halb, mis võib kergesti põhjustada väikese koguse tinti ja põhjustada palli purunemist või suurendada pliiatsi otsa kulumist. Seetõttu ei tohiks palli valimisel vaadata ainult ühte jõudluse aspekti, vaid vaadata ka paljusid aspekte. analüüsitasemeid, et teha mõistlikke valikuid.

https://www.ehisenanode.com/metal-processing-products/tungsten-processed-products/tungsten-carbide-ball.html