تحت أي ظروف لا يمكن للسيرميت أن يحل محل الكربيد الأسمنتي؟

هناك اختلافات جوهرية في الخواص الميكانيكية بين السيراميك المعدني (Cermet) والكربيد الأسمنتي (WC-Co). المتانة (مقاومة التأثير) ومقاومة الصدمات الحرارية للسيراميك المعدني أقل بكثير من تلك الموجودة في السبائك الصلبة. في السيناريوهات التالية، يجب عدم استخدام السيراميك المعدني بدلاً من الكربيد الأسمنتي؛ وإلا فمن المحتمل جدًا أن يتسبب ذلك في حدوث تقطيع في الأدوات أو تشققها أو حتى حوادث المعالجة:

1. في حالات الأحمال الصدمية أو القطع المتقطع

السيناريوهات النموذجية:

الطحن (خاصة الطحن الجانبي، والطحن الشطب)، وتدوير الأعمدة ذات المداخل أو الثقوب، والمعالجة الخشنة لأسطح الجلد السوداء للمسبوكات، والحفر (الدخول/الخروج الفوري).

سبب:

عادة ما تكون قوة الانحناء للسيراميك المعدني 1/3 إلى 1/2 فقط من قوة السبائك الصلبة. إن قوة التأثير اللحظية على حافة القطع عند الدخول أو الخروج من قطعة العمل ستتسبب بشكل مباشر في كسر الحافة، والتي لا يمكن امتصاصها عن طريق التشوه البلاستيكي كما هو الحال مع السبائك الصلبة.

2. أنظمة معالجة منخفضة الصلابة أو بيئات الاهتزاز

السيناريوهات النموذجية:

الأدوات الآلية القديمة (ذات المغزل الكبير)، معالجة الأعمدة النحيلة، قضبان الحفر الطويلة المعلقة، صلابة التثبيت غير الكافية، تثبيت قطع العمل غير المستقر.

السبب: السيراميك المعدني حساس للغاية للاهتزاز. قد تؤدي الهزات البسيطة في نظام المعالجة إلى تآكل طفيف فقط في السبائك الصلبة، ولكن في السيراميك المعدني، سوف تتطور بسرعة إلى تقطيع عياني.

3. الآلات الخشنة للخدمة الشاقة أو القطع الكبيرة

السيناريوهات النموذجية: القطع بعمق مشط خلفي (ap) > 3 مم ومعدل التغذية (f) > 0.3 مم/ص.

السبب: قوة السيراميك المعدني لا يمكنها تحمل مقاومة القطع الكبيرة. تحت الأحمال الثقيلة، تكون قاعدة الشفرة عرضة للكسر، بدلاً من التآكل العادي.

4. معالجة المواد اللزجة عالية المتانة

السيناريوهات النموذجية:

الخراطة/الطحن لسبائك التيتانيوم (TC4)، والسبائك ذات درجة الحرارة العالية (Inconel 718)، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (304)، والنيكل النقي.

سبب:

تحتوي هذه المواد على رقائق يصعب كسرها وتكون عرضة لتشكيل لفات طويلة من الرقائق التي تلتف حول الأداة. على الرغم من أن التقارب الكيميائي للسيراميك المعدني مع هذه المواد منخفض، إلا أن قوة السحب والالتصاق للرقائق ستتسبب في فشل 'التقشير' على الحافة، كما أن قدرتها على مقاومة التشوه البلاستيكي أقل من قدرة السبائك الصلبة.

5. إمداد سائل التبريد غير المستقر أو المعالجة الخشنة الجافة

السيناريوهات النموذجية:

استخدام مستحلب مائي للتبريد بتدفق كبير، والتبريد المتقطع (مثل الصب اليدوي)، والتصنيع الجاف الخشن.

سبب:

السيراميك المعدني لديه موصلية حرارية ضعيفة وحساس للإجهاد الحراري. إذا لامست الشفرة الساخنة فجأة سائل التبريد، فسيؤدي التدرج الحراري الضخم إلى توليد 'شقوق حرارية'، مما يؤدي إلى تسريع فشل الأداة. تتمتع السبائك الصلبة بموصلية حرارية جيدة ومقاومة أقوى للصدمات الحرارية.

6. معالجة منخفضة السرعة وعزم الدوران العالي

السيناريوهات النموذجية:

التنصت، التوسيع، الدوران منخفض السرعة.

سبب:

تكمن ميزة السيراميك المعدني في صلابته الحمراء ومقاومته للتآكل عند السرعات العالية. عند السرعات المنخفضة، لا يمكن الاستفادة من ميزة الصلابة الخاصة بها، وبدلاً من ذلك، نظرًا لعدم كفاية الصلابة، تكون عرضة للكسر الدقيق عند الحافة، مما يؤدي إلى انخفاض في دقة المعالجة.

طالما أن أي من الكلمات الرئيسية 'التأثير' أو 'الاهتزاز' أو 'الحمل الثقيل' موجودة في عملية المعالجة، فيجب استخدام الكربيد الأسمنتي؛ السيراميك المعدني مناسب فقط للتشطيب المستمر والمستقر وعالي السرعة وشبه التشطيب.