Анализ на параметрите на топчета от волфрамов карбид за химикалки

Допустимата грешка на диаметъра на топката в индустриалния стандарт е разделена на една и съща партида и различни партиди. Допустимият диапазон за една и съща партида е {{0}}.5~0μm, а допустимият диапазон за различни партиди е -2~0μm. В действителното производство ние обработваме грубите топки в завършени топки с определен размер и гладка повърхност чрез шлайфане и полиране. Този процес използва вертикална мелница, а оборудването с по-големи шлифовъчни дискове може да обработва повече перли едновременно. Вземайки 0.5mm DS-5 неутрални перли на Dingshen като пример, когато се използва шлифовъчен диск с диаметър 600 mm, 2 милиона до 3 милиона перли могат да бъдат смлени наведнъж (вижте Фигура 1). Конвенционалният диск за смилане с диаметър 400 мм може да смила до 800,000 зърна. Грешката в диаметъра на тези перли е основно ±0,1 μm, което е така наречената същата партида. Следователно използването на по-голямо оборудване за смилане е избор на производителя. Изберете тенденция. Грешката в диаметъра на различни партиди перли е сравнително голяма, но не е трудно да се контролира между -0.5μm и 0μm, ако стриктно следвате оперативните разпоредби.

Заоблеността на топката е проблем, на който много потребители придават голямо значение. Всъщност, тъй като процесът на смилане включва неуредено триене при търкаляне на топките, закръглеността на готовите топки е относително много висока. Индустриалният стандарт не предоставя подробни инструкции за измерване на заоблеността на топката. Той само споменава необходимостта от използване на кръгломер с разделителна способност не по-малка от {{0}}.01μm или експериментално оборудване с еквивалентна производителност и осигурява изискване за кръглост от По-малко или равно до 0,4 μm. Трудността при действителното измерване на заоблеността на топката е, че размерът на пробата, изискван от традиционните измерватели на закръгленост, е голям, а диаметърът на топчетата на писалката е предимно между 0,2 mm и 1,4 mm, което не може да отговори на изискванията на общите измерватели на закръгленост. По време на производствения процес обаче проблемът със закръглеността може да се превърне в проблем с диаметъра на топката. Ако отклонението на заоблеността е голямо, то може да бъде напълно открито на машина за пресяване на топки с висока точност. Това е обяснено в следващия анализ на дела на повърхностните дефекти. Генерал-лейтенант ще даде ключово описание.

Топките от волфрамов карбид се обработват чрез технология за производство на прахова металургия и имат висока твърдост, обикновено над 1400 по Викерс. Размерът на частиците на суровините и процесът на синтероване ще имат голямо влияние върху твърдостта на топките. Титановите сплави имат по-висока твърдост от волфрамовите сплави, а топките, използващи процеси на синтероване под високо налягане, също са по-твърди от традиционните вакуумно синтеровани топки. Обикновено се смята, че има пряка връзка между твърдостта на топката и устойчивостта на износване, но това не е съвсем правилно. Твърдостта на топката няма очевидна връзка с производителността на писане и върха на химикалка с висока твърдост може да не е непременно по-добра устойчивост на износване.

Твърдостта се отнася до способността на материала да устои на локална деформация. Твърдостта е свързана със състава и структурата на материала. Твърдостта на циментирания карбид обикновено се измерва с помощта на метода за твърдост на Викерс. Квадратен пирамидален диамантен индентор се притиска в повърхността на образеца с изпитвателна сила и изпитвателната сила се отстранява, след като се поддържа за определено време. Според дължината на диагонала на вдлъбнатината върху повърхността на пробата Измерете твърдостта на материала. Износването на топчето на върха на писалката по време на писане всъщност няма нищо общо с твърдостта, а зависи от три аспекта:

1. Пренасяне на мастило на топката: мастилото играе смазваща роля при триенето между топката и върха на писалката. Ако омокряемостта на топчето и мастилото е лоша и ефектът на смазване не е очевиден, износването на топчето на върха на писалката ще се ускори. . Напротив, добрият афинитет на мастилото ще увеличи ефекта на смазване и ще намали до известна степен износването на върха на писалката. Трябва да се подчертае, че овлажняващият ефект не може да се види просто в количеството мастило, а се отнася до способността на мастилото да се придържа към повърхността на топката.

2. Размер на частиците на суровината за топката прах: Колкото по-големи са частиците на суровината, толкова по-очевидно ще бъде износването на върха на писалката. Например маслените топки от титаниева сплав Dingshen DS-8 използват прах от титанов карбид със среден размер и твърдостта на топката е над 1800 по Vickers; Неутралните топки от волфрамов карбид DS-5 използват ултра фин прах от волфрамов карбид като суровина, а твърдостта на топката е между In Victorinox 1600-1800. Въпреки че твърдостта на топчетата от титанова сплав е по-висока, това ще доведе до по-голямо износване на върха на писалката, така че обикновено препоръчваме да се използва с мастило на маслена основа с по-добър ефект на смазване.

3. Повърхност на топката: Повърхността на топката е противоречиво явление по отношение на износването на върха на писалката. Въпреки че гладката топка ще намали износването на върха на писалката, тя също така ще причини малко количество мастило, което ще увеличи износването на върха на писалката. Следователно дори неутралните мастила/мастилата на водна основа трябва да бъдат съчетани с перли с гладкост Ra По-голяма или равна на 0.012. Колкото по-гладки са мънистата, толкова по-добре. Всъщност много производители ще контролират количеството мастило, произведено от грапавостта на повърхността на топката. В този момент трябва да се вземе предвид проблемът с износването на върха на писалката.

Металографията се отнася до компонентите в сплавта, които имат същия химичен състав и физични свойства, разделени са един от друг чрез интерфейси и са равномерно разпределени. Вътрешната структура, наблюдавана под металографски микроскоп (виж Фигура 2), се нарича металографска структура. Металографското тестване е важно средство за оценка на работата на топките. Всяка партида топки се подлага на металографски анализ преди шлайфане и полиране, което може да предскаже предварително устойчивостта на износване, устойчивостта на корозия на топките и очаквания ефект от повърхностното покритие по време на полиране.

Индустриалният стандарт поставя три изисквания за резултатите от металографското изпитване, а именно отговаряне на стандартите A04, B04 и C04 [2]. Сред тях A04 означава, че делът на порьозността в диапазона от 0~10μm не надвишава 0,06%, B04 означава, че делът на порьозността в диапазона от 10μm~25μm не надвишава 0,06%, и C04 означава, че делът на свободния въглерод не надвишава 0,06%. Този стандарт всъщност е сравнително свободен, тъй като наличието на пори и свободен въглерод ще доведе до лошо полиране на зърна и ще намали корозионната устойчивост на сплавта. По-специално, перлите на неутрална/водна основа изискват по-високо покритие на повърхността. Порите и свободният въглерод ще причинят вдлъбнатини по повърхността на перлите, което ще повлияе на консистенцията на количеството мастило.

Dingshen Ball надгради своите стандарти за металографско изпитване, откакто прие процеса на синтероване под високо налягане през 2012 г. Всички елементи за изпитване трябва да отговарят на стандартите A00, B00 и C00 ( виж Фигура 3), тоест няма кухини и свободен въглерод. , за да се гарантира, че топките с по-високи изисквания за гладкост имат еднакви повърхностни стандарти.

Микроструктурата също е важен начин за анализиране на свойствата на циментирания карбид: колкото по-фин е размерът на частиците на фазата и фазата, толкова по-равномерно е разпределението на структурата, което показва, че перлите са по-плътни (вижте Фигура 4) и ще имат по-добро износване устойчивост; съществуването на ета фаза и кобалтов басейн е пряко свързано с устойчивостта на корозия на топката.

Следователно, гореспоменатата микроструктура трябва да бъде стриктно тествана и анализирана по време на производствения процес на топки от волфрамов карбид, за да се предотвратят проблеми с качеството в определена партида поради недостатъчен контрол на процеса. Таблица 2 е описание на значението на всяка фаза в циментирания карбид

Компаниите за производство на химикалки обикновено преценяват устойчивостта на топчетата на износване и корозия чрез действителния ефект на употреба на готовите химикалки, докато производителите на топки трябва да определят производителността на топките, преди да напуснат фабриката чрез принципен анализ. Това е единственият начин Само по този начин качествените аварии могат да бъдат намалени максимално.

Повърхностното покритие на топката оказва значително влияние върху количеството изходящо мастило. При определени обстоятелства това също влияе върху степента на износване на върха на писалката. Определението за повърхностно покритие в индустриалния стандарт е разделено на четири нива. За подробности вижте 5.4 Грапавост на повърхността 1 в колона Таблица 1. При нормални обстоятелства се използва мастило с нисък вискозитет с гладка топка, а мастило с висок вискозитет се използва с грапава топка. Следователно неутралните топки и топките на водна основа обикновено използват повърхност Ra0.012, а мазните и средните маслени топки използват Ra0.025 или Ra0.050. s повърхност.

В действителното производство конкретните числени стойности не могат наистина да покажат гладкостта на повърхността на топката. Това е така, защото досега няма подходящ инструмент за измерване на гладкостта, който може точно да открие повърхността на топка с толкова малък диаметър. Следователно методите за откриване, дадени в индустриалния стандарт, са визуална проверка и сравнителна проверка, тоест визуална проверка под микроскоп и сравнение със стандартната повърхност на топката. Трябва да се отбележи, че повърхността на неутралните и перлите на водна основа е относително гладка, което ще предизвика силно отражение под микроскоп с висока мощност, което прави невъзможно наблюдението на повърхността на сферата. Поради това обикновено се използва стерео микроскоп с увеличение 100 пъти. Въпреки това, топките Dingshen вече са преодолели техническите ограничения и могат да се наблюдават на повърхността с помощта на 500x оптичен микроскоп, което до известна степен облекчава оперативните трудности за служителите. Но търсенето на по-модерно и интуитивно оборудване за тестване на повърхността на топката все още е пътят напред за нашите производители на топки.

Трудно е напълно да се избегнат кухините и дупките в циментирания карбид. След шлайфане и полиране вътрешните дупки ще се превърнат в повърхностни дупки или пукнатини. Тези дефектни продукти ще повлияят до известна степен на качеството на писане, така че как да ги намалим възможно най-много. Делът на повърхностните дефекти също е важен критерий за проверка на топчетата на химикалки. Съществуват количествени ограничения както за перли с пукнатини, така и за перли с дупки в индустриалния стандарт. Не е разрешено наличието на пукнатини в 1500 мъниста, а дупчиците трябва да бъдат по-малки или равни на 2 зърна в 1500 мъниста. Въпреки това, според вътрешните стандарти за инспекция на Dingshen, това ограничение на количеството е значително подобрено (вижте таблица 3) и съдържанието на дефектни продукти на повърхността на топките е обогатено.

Контролът на дела на дефектните топки на повърхността по време на производството разчита главно на два аспекта. Единият е да се сведе до минимум появата на вътрешни пори в грубите топки, а другият е да се разчита на подходящо оборудване за стриктно пресяване на завършени или полуготови топки. Образуването на пори в празната сфера се причинява от много фактори. По време на процеса на подготовка и пресоване на сместа е лесно да се накара малко количество въздух да се концентрира в синтерованото тяло, за да се образуват дупки [4]. Ако контролът на процеса не е достатъчно съвършен, делът на дупките ще се увеличи значително. Това ще причини големи проблеми на последващия процес на скрининг.

Конвенционалният метод за пресяване е да се използва високопрецизна машина за пресяване на двуосни топки (вижте Фигура 5), за да се превърнат повърхностните проблеми в проблеми с диаметъра. Независимо от пукнатини, дупки или други видове дефектни продукти, диаметърът на фиксирано място ще бъде по-малък от нормалния размер, така че топките ще бъдат отхвърлени поради по-малкия си размер, когато се въртят в ролката. В тази статия се споменава, че заоблеността на топките също се определя от техния диаметър, а елиптичните топки също са дефектни на повърхността. Този принцип на пресяване обаче има високи изисквания към точността на обработка на ролките и температурата и влажността на цеха трябва да се контролират стриктно, в противен случай ефектът на пресяване ще бъде значително намален.

Разбирането на работата на топките от волфрамов карбид е от голямо значение за производителите на химикалки. Различни пропорции на волфрамов карбид или това дали топките са магнитни или не и т.н., ще окажат дълбоко влияние върху използването на готовата писалка. Като вземем за пример популярните в момента химикалки на водна основа, новите немагнитни топчета имат подобрена устойчивост на корозия и са по-подходящи за химикалки на водна основа. Въпреки това, производителността на немагнитните топчета за носене на мастило е относително лоша, което лесно може да доведе до малко количество мастило и да доведе до счупване или увеличаване на износването на топчето върху върха на писалката. Ето защо, когато избирате топка, не трябва да гледате само един аспект на производителността, но и много аспекти. нива на анализ, за ​​да направите разумен избор.

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