Կարբիդային գործիքների նյութերի հիմնական գիտելիքներ

Կարբիդը գերարագ հաստոցների (HSM) գործիքների ամենալայն կիրառվող դասն է, որոնք արտադրվում են փոշու մետալուրգիայի գործընթացներով և բաղկացած են կարբիդի կոշտ (սովորաբար վոլֆրամի կարբիդ WC) մասնիկներից և ավելի փափուկ մետաղական կապի բաղադրությունից: Ներկայումս կան հարյուրավոր WC-ի վրա հիմնված ցեմենտավորված կարբիդներ տարբեր բաղադրությամբ, որոնցից շատերը օգտագործում են կոբալտ (Co) որպես կապակցիչ, նիկելը (Ni) և քրոմը (Cr) նույնպես սովորաբար օգտագործվում են կապող տարրեր, և կարող են ավելացվել նաև այլ տարրեր: . որոշ համաձուլվածքների տարրեր: Ինչու՞ կան այդքան շատ կարբիդի դասակարգումներ: Ինչպե՞ս են գործիքների արտադրողները ընտրում գործիքի ճիշտ նյութը կոնկրետ կտրման գործողության համար: Այս հարցերին պատասխանելու համար նախ նայենք տարբեր հատկություններին, որոնք ցեմենտացված կարբիդը դարձնում են իդեալական գործիքային նյութ:

կարծրություն և ամրություն

WC-Co ցեմենտացված կարբիդն ունի յուրահատուկ առավելություններ ինչպես կարծրության, այնպես էլ ամրության առումով: Վոլֆրամի կարբիդը (WC) իր էությամբ շատ կարծր է (ավելի քան կորունդը կամ կավահող), և դրա կարծրությունը հազվադեպ է նվազում, քանի որ աշխատանքային ջերմաստիճանը մեծանում է: Այնուամենայնիվ, այն չունի բավարար ամրություն, որը կարևոր հատկություն է կտրող գործիքների համար: Վոլֆրամի կարբիդի բարձր կարծրությունից օգտվելու և դրա ամրությունը բարելավելու համար մարդիկ օգտագործում են մետաղական կապեր՝ վոլֆրամի կարբիդը միմյանց միացնելու համար, այնպես որ այս նյութն ունի բարձր արագությամբ պողպատի կարծրություն, մինչդեռ կարող է դիմակայել մեծ մասի կտրմանը։ գործառնություններ. կտրող ուժ. Բացի այդ, այն կարող է դիմակայել բարձր արագությամբ հաստոցների հետևանքով առաջացած բարձր կտրման ջերմաստիճանին:

Այսօր գրեթե բոլոր WC-Co դանակները և ներդիրները պատված են, ուստի հիմնական նյութի դերը պակաս կարևոր է թվում: Բայց իրականում WC-Co նյութի բարձր առաձգական մոդուլն է (կոշտության չափանիշ, որը մոտ երեք անգամ գերազանցում է արագընթաց պողպատից սենյակային ջերմաստիճանում), որն ապահովում է ծածկույթի չդեֆորմացվող ենթաշերտը: WC-Co մատրիցան ապահովում է նաև պահանջվող ամրությունը: Այս հատկությունները WC-Co նյութերի հիմնական հատկություններն են, սակայն նյութի հատկությունները կարող են նաև հարմարեցվել՝ կարգավորելով նյութի բաղադրությունը և միկրոկառուցվածքը ցեմենտացված կարբիդային փոշիներ արտադրելիս: Հետևաբար, գործիքի կատարման համապատասխանությունը որոշակի հաստոցների համար մեծապես կախված է նախնական ֆրեզերային գործընթացից:

Ֆրեզերային գործընթաց

Վոլֆրամի կարբիդի փոշին ստացվում է վոլֆրամի (W) փոշի ածխաջրացման միջոցով։ Վոլֆրամի կարբիդի փոշու բնութագրերը (հատկապես դրա մասնիկների չափը) հիմնականում կախված են հումքի վոլֆրամի փոշու մասնիկների չափից և կարբյուրացման ջերմաստիճանից և ժամանակից: Քիմիական հսկողությունը նույնպես կարևոր է, և ածխածնի պարունակությունը պետք է պահպանվի հաստատուն (մոտ 6,13% կշռային ստոյխիոմետրիկ արժեքին): Փոքր քանակությամբ վանադիում և/կամ քրոմ կարող է ավելացվել մինչև կարբյուրացման մշակումը, որպեսզի վերահսկեն փոշի մասնիկների չափը հետագա գործընթացների միջոցով: Գործընթացի տարբեր պայմանները և վերջնական մշակման տարբեր կիրառությունները պահանջում են վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափի, ածխածնի պարունակության, վանադիումի և քրոմի պարունակության հատուկ համակցություն, որի միջոցով կարող են արտադրվել տարբեր վոլֆրամի կարբիդի փոշիներ: Օրինակ, ATI Alldyne-ը, վոլֆրամի կարբիդի փոշի արտադրողը, արտադրում է վոլֆրամի կարբիդի փոշի 23 ստանդարտ դասի, իսկ վոլֆրամի կարբիդի փոշու տեսակները, որոնք հարմարեցված են օգտագործողի պահանջներին համապատասխան, կարող են հասնել ավելի քան 5 անգամ, քան վոլֆրամի կարբիդի փոշին:

Վոլֆրամի կարբիդի փոշին և մետաղական կապը խառնելիս և մանրացնելիս ցեմենտացված կարբիդի փոշի որոշակի դասի արտադրելու համար կարող են օգտագործվել տարբեր համակցություններ: Առավել հաճախ օգտագործվող կոբալտի պարունակությունը կազմում է 3%-25% (քաշի հարաբերակցություն), իսկ գործիքի կոռոզիոն դիմադրության բարձրացման անհրաժեշտության դեպքում անհրաժեշտ է ավելացնել նիկել և քրոմ: Բացի այդ, մետաղական կապը կարող է հետագայում բարելավվել՝ ավելացնելով այլ խառնուրդ բաղադրիչներ: Օրինակ, WC-Co ցեմենտացված կարբիդին ռութենիում ավելացնելը կարող է զգալիորեն բարելավել դրա ամրությունը՝ չնվազեցնելով դրա կարծրությունը: Կապակցիչի պարունակության ավելացումը կարող է նաև բարելավել ցեմենտացված կարբիդի ամրությունը, բայց դա կնվազեցնի դրա կարծրությունը:

Վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափի կրճատումը կարող է մեծացնել նյութի կարծրությունը, սակայն վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափը պետք է մնա նույնը սինթերման գործընթացում: Սինտերման ընթացքում վոլֆրամի կարբիդի մասնիկները միանում են և աճում տարրալուծման և նստեցման գործընթացի միջոցով: Փաստացի սինթրման գործընթացում, լրիվ խիտ նյութ ձևավորելու համար, մետաղական կապը դառնում է հեղուկ (կոչվում է հեղուկ փուլային սինթերինգ): Վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների աճի տեմպերը կարելի է վերահսկել՝ ավելացնելով այլ անցումային մետաղի կարբիդներ, ներառյալ վանադիումի կարբիդը (VC), քրոմի կարբիդը (Cr3C2), տիտանի կարբիդը (TiC), տանտալի կարբիդը (TaC) և նիոբիումի կարբիդը (NbC): Այս մետաղական կարբիդները սովորաբար ավելացվում են, երբ վոլֆրամի կարբիդի փոշին խառնվում և մանրացվում է մետաղական կապի հետ, չնայած վանադիումի կարբիդը և քրոմի կարբիդը կարող են ձևավորվել նաև վոլֆրամի կարբիդի փոշին կարբուրացված ժամանակ:

Վոլֆրամի կարբիդի փոշի կարող է արտադրվել նաև վերամշակված թափոնների ցեմենտացված կարբիդային նյութերի օգտագործմամբ: Ջարդոնի կարբիդի վերամշակումը և վերաօգտագործումը երկար պատմություն ունի ցեմենտացված կարբիդի արդյունաբերության մեջ և հանդիսանում է արդյունաբերության ողջ տնտեսական շղթայի կարևոր մասը՝ օգնելով նվազեցնել նյութական ծախսերը, խնայել բնական ռեսուրսները և խուսափել թափոններից: Վնասակար հեռացում. Ջարդոնի ցեմենտացված կարբիդը սովորաբար կարող է կրկին օգտագործվել APT (ամոնիումի պարատունգստատ) գործընթացի, ցինկի վերականգնման գործընթացի կամ ջարդման միջոցով: Այս «վերամշակված» վոլֆրամի կարբիդի փոշիները, ընդհանուր առմամբ, ունեն ավելի լավ, կանխատեսելի խտացում, քանի որ նրանք ունեն ավելի փոքր մակերես, քան վոլֆրամի կարբիդի փոշիները, որոնք արտադրվում են ուղղակիորեն վոլֆրամի կարբյուրացման գործընթացում:

Վոլֆրամի կարբիդի փոշու և մետաղական կապի խառը հղկման մշակման պայմանները նույնպես կարևոր գործընթացի պարամետրեր են: Երկու առավել հաճախ օգտագործվող ֆրեզերային տեխնիկան են գնդիկավոր ֆրեզերը և միկրոֆրեզերը: Երկու գործընթացներն էլ թույլ են տալիս միատեսակ խառնել աղացած փոշիները և նվազեցնել մասնիկների չափը: Որպեսզի ավելի ուշ սեղմված աշխատանքային մասը ունենա բավարար ամրություն, պահպանի մշակման ձևը և հնարավորություն տա օպերատորին կամ մանիպուլյատորին վերցնել աշխատանքային մասը շահագործման համար, սովորաբար անհրաժեշտ է օրգանական կապակցիչ ավելացնել հղկման ժամանակ: Այս կապի քիմիական բաղադրությունը կարող է ազդել սեղմված աշխատանքային մասի խտության և ամրության վրա: Աշխատանքը հեշտացնելու համար խորհուրդ է տրվում ավելացնել բարձր ամրության կապիչներ, սակայն դա հանգեցնում է սեղմման ավելի ցածր խտության և կարող է առաջացնել գնդիկներ, որոնք կարող են առաջացնել վերջնական արտադրանքի թերություններ:

Աղալից հետո փոշին սովորաբար չորացնում են ցողացիրով, որպեսզի ստացվեն ազատ հոսող ագլոմերատներ, որոնք միասին պահվում են օրգանական կապող նյութերով: Օրգանական կապակցիչի բաղադրությունը կարգավորելով՝ այս ագլոմերատների հոսքունակությունը և լիցքավորման խտությունը կարող են հարմարեցվել ըստ ցանկության: Ավելի կոպիտ կամ ավելի նուրբ մասնիկները զննելով՝ ագլոմերատի մասնիկների չափերի բաշխումը կարող է հետագայում հարմարեցվել՝ ապահովելու լավ հոսք, երբ բեռնվում է կաղապարի խոռոչում:

Աշխատանքային մասի արտադրություն

Կարբիդային աշխատանքային մասերը կարող են ձևավորվել մի շարք գործընթացների մեթոդներով: Կախված աշխատանքային մասի չափից, ձևի բարդության մակարդակից և արտադրության խմբաքանակից՝ կտրող ներդիրների մեծ մասը ձևավորվում է վերևի և ներքևի ճնշման կոշտ ձուլվածքների միջոցով: Յուրաքանչյուր սեղմման ընթացքում մշակված մասի քաշի և չափի հետևողականությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է ապահովել, որ փոշու (զանգվածի և ծավալի) քանակը, որը հոսում է խոռոչ, նույնն է: Փոշու հեղուկությունը հիմնականում վերահսկվում է ագլոմերատների չափերի բաշխմամբ և օրգանական կապի հատկություններով: Կաղապարված աշխատանքային մասերը (կամ «դատարկները») ձևավորվում են կաղապարի խոռոչում բեռնված փոշու վրա 10-80 ksi (կիլոգրամ ֆունտ մեկ քառակուսի ֆուտի համար) ձևավորման ճնշում գործադրելով:

Նույնիսկ չափազանց բարձր կաղապարման ճնշման դեպքում, կոշտ վոլֆրամի կարբիդի մասնիկները չեն դեֆորմացվում կամ կոտրվում, բայց օրգանական կապակցիչը սեղմվում է վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների միջև եղած բացերի մեջ՝ դրանով իսկ ամրացնելով մասնիկների դիրքը: Որքան բարձր է ճնշումը, այնքան ավելի ամուր է կապվում վոլֆրամի կարբիդի մասնիկները և այնքան մեծ է աշխատանքային մասի խտացման խտությունը: Ցեմենտացված կարբիդի փոշու կաղապարման հատկությունները կարող են տարբեր լինել՝ կախված մետաղական կապի պարունակությունից, վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափից և ձևից, ագլոմերացիայի աստիճանից և օրգանական կապի բաղադրությունից և ավելացումից: Ցեմենտացված կարբիդային փոշիների դասակարգերի խտացման հատկությունների մասին քանակական տեղեկատվություն տրամադրելու համար ձուլման խտության և կաղապարման ճնշման միջև կապը սովորաբար նախագծվում և կառուցվում է փոշի արտադրողի կողմից: Այս տեղեկատվությունը երաշխավորում է, որ մատակարարվող փոշին համապատասխանում է գործիք արտադրողի ձուլման գործընթացին:

Խոշոր չափի կարբիդի մշակման մասերը կամ կարբիդային մշակման մասերը բարձր հարաբերակցությամբ (օրինակ՝ ծայրամասային գործարանների և փորվածքների սրունքները) սովորաբար արտադրվում են ճկուն տոպրակի մեջ միատեսակ սեղմված կարբիդի փոշիից: Չնայած հավասարակշռված սեղմման մեթոդի արտադրության ցիկլը ավելի երկար է, քան կաղապարման մեթոդը, գործիքի արտադրության արժեքը ավելի ցածր է, ուստի այս մեթոդը ավելի հարմար է փոքր խմբաքանակի արտադրության համար:

Գործընթացի այս մեթոդը փոշին տոպրակի մեջ դնելն է և տոպրակի բերանը կնքելը, այնուհետև փոշիով լի տոպրակը դնել խցիկում և հիդրավլիկ սարքի միջոցով սեղմել 30-60կսի ճնշում: Սեղմված աշխատանքային կտորները հաճախ մշակվում են որոշակի երկրաչափություններով նախքան սինթրումը: Պարկի չափը մեծանում է, որպեսզի համապատասխանի մշակման մասի կծկմանը խտացման ժամանակ և ապահովելու բավարար մարժա հղկման աշխատանքների համար: Քանի որ մշակման կտորը սեղմելուց հետո պետք է մշակվի, լիցքավորման հետևողականության պահանջներն այնքան էլ խիստ չեն, որքան ձուլման մեթոդի պահանջները, բայց այնուամենայնիվ ցանկալի է ապահովել, որ ամեն անգամ նույն քանակությամբ փոշի բեռնվի տոպրակի մեջ: Եթե ​​փոշու լիցքավորման խտությունը չափազանց փոքր է, դա կարող է հանգեցնել տոպրակի մեջ անբավարար փոշու, ինչի հետևանքով մշակված մասը շատ փոքր է և պետք է ջարդոնահանվի: Եթե ​​փոշու բեռնման խտությունը չափազանց բարձր է, և տոպրակի մեջ բեռնված փոշին չափազանց շատ է, ապա մշակման կտորը պետք է մշակվի, որպեսզի այն սեղմելուց հետո ավելի շատ փոշի հեռացվի: Թեև հեռացված և ջարդված աշխատանքային կտորների ավելցուկային փոշին կարող է վերամշակվել, դա նվազեցնում է արտադրողականությունը:

Կարբիդային մշակման մասերը կարող են ձևավորվել նաև արտամղման կամ ներարկման մատրիցների միջոցով: Էքստրուզիոն ձուլման գործընթացը ավելի հարմար է առանցքի սիմետրիկ ձևի մշակման մասերի զանգվածային արտադրության համար, մինչդեռ ներարկման ձևավորման գործընթացը սովորաբար օգտագործվում է բարդ ձևի մշակման մասերի զանգվածային արտադրության համար: Ձուլման երկու գործընթացներում էլ ցեմենտացված կարբիդի փոշու տեսակները կասեցվում են օրգանական կապի մեջ, որը ցեմենտացված կարբիդի խառնուրդին հաղորդում է ատամի մածուկի նմանություն: Այնուհետև միացությունը կամ արտամղվում է անցքի միջով, կամ ներարկվում է խոռոչի մեջ՝ ձևավորվելու համար: Ցեմենտացված կարբիդի փոշու դասի բնութագրերը որոշում են խառնուրդի մեջ փոշու և կապակցման օպտիմալ հարաբերակցությունը և կարևոր ազդեցություն ունեն խառնուրդի հոսման վրա արտամղման անցքի կամ խոռոչի ներարկման վրա:

Աշխատանքային մասի ձևավորումից հետո կաղապարման, իզոստատիկ սեղմման, էքստրուզիայի կամ ներարկման ձևավորման միջոցով օրգանական կապակցիչը պետք է հեռացվի աշխատանքային մասից մինչև սինթրման վերջնական փուլը: Պղտորումը վերացնում է ծակոտկենությունը մշակված մասից՝ դարձնելով այն ամբողջությամբ (կամ էապես) խիտ: Պղպջակման ժամանակ մետաղական կապը մամլիչով ձևավորված աշխատանքային մասում դառնում է հեղուկ, բայց մշակված կտորը պահպանում է իր ձևը մազանոթային ուժերի և մասնիկների միացման համակցված ազդեցության ներքո:

Պղտորումից հետո աշխատանքային մասի երկրաչափությունը մնում է նույնը, բայց չափերը կրճատվում են: Գործիքը սինթրելուց հետո անհրաժեշտ չափը ստանալու համար գործիքը նախագծելիս պետք է հաշվի առնել կծկման արագությունը: Յուրաքանչյուր գործիքի պատրաստման համար օգտագործվող կարբիդային փոշու տեսակը պետք է նախագծված լինի այնպես, որ համապատասխան ճնշման տակ սեղմելիս ճիշտ կծկվի:

Գրեթե բոլոր դեպքերում պահանջվում է սինթրեայից հետո մշակում սինթրեված աշխատանքային մասի: Կտրող գործիքների ամենահիմնական բուժումը կտրող եզրը սրելն է: Շատ գործիքներ պահանջում են մանրացնել իրենց երկրաչափությունը և չափերը սինթրումից հետո: Որոշ գործիքներ պահանջում են վերևից և ներքևից մանրացնել; մյուսները պահանջում են ծայրամասային մանրացում (կտրող եզրը սրելով կամ առանց դրա): Բոլոր կարբիդային չիպսերը մանրացման արդյունքում կարող են վերամշակվել:

Աշխատանքային մասի ծածկույթ

Շատ դեպքերում, պատրաստի աշխատանքային մասը պետք է ծածկվի: Ծածկույթն ապահովում է քսայուղ և բարձր կարծրություն, ինչպես նաև դիֆուզիոն արգելք է հիմքի համար՝ կանխելով օքսիդացումը բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության դեպքում: Ցեմենտացված կարբիդային հիմքը չափազանց կարևոր է ծածկույթի աշխատանքի համար: Ի լրումն մատրիցային փոշու հիմնական հատկությունների հարմարեցման, մատրիցայի մակերևութային հատկությունները կարող են հարմարեցվել նաև քիմիական ընտրության և սինթերման մեթոդի փոփոխման միջոցով: Կոբալտի արտագաղթի միջոցով ավելի շատ կոբալտ կարող է հարստացվել սայրի մակերեսի ամենաարտաքին շերտում 20-30 մկմ հաստությամբ մնացած աշխատանքային մասի համեմատ, դրանով իսկ սուբստրատի մակերեսին տալով ավելի լավ ամրություն և ամրություն՝ դարձնելով այն ավելի դիմացկուն է դեֆորմացմանը.

Ելնելով իրենց սեփական արտադրական գործընթացից (օրինակ՝ մոմազրկման մեթոդը, տաքացման արագությունը, թրծման ժամանակը, ջերմաստիճանը և կարբյուրացման լարումը) գործիք արտադրողը կարող է ունենալ որոշ հատուկ պահանջներ օգտագործվող ցեմենտացված կարբիդի փոշու դասակարգի համար: Որոշ գործիքներ պատրաստողներ կարող են եռացնել մշակված կտորը վակուումային վառարանում, իսկ մյուսները կարող են օգտագործել տաք իզոստատիկ սեղմման (HIP) սինթրեման վառարան (որը ճնշում է մշակման մասի մոտ պրոցեսի ցիկլի վերջում՝ ցանկացած մնացորդ հեռացնելու համար) ծակոտիները): Վակուումային վառարանում սինթրեված աշխատանքային կտորները կարող են նաև կարիք ունենալ տաք իզոստատիկ սեղմման՝ լրացուցիչ գործընթացի միջոցով՝ աշխատանքային մասի խտությունը բարձրացնելու համար: Գործիքների որոշ արտադրողներ կարող են օգտագործել վակուումային սինթրման ավելի բարձր ջերմաստիճաններ՝ ավելի ցածր կոբալտի պարունակությամբ խառնուրդների սինթրած խտությունը բարձրացնելու համար, սակայն այս մոտեցումը կարող է կոպտացնել դրանց միկրոկառուցվածքը: Նուրբ հացահատիկի չափը պահպանելու համար կարող են ընտրվել վոլֆրամի կարբիդի փոքր մասնիկներով փոշիներ: Հատուկ արտադրական սարքավորումներին համապատասխանելու համար մոմազրկման պայմանները և կարբյուրացման լարումը նույնպես ունեն տարբեր պահանջներ ցեմենտացված կարբիդի փոշու մեջ ածխածնի պարունակության համար:

Դասակարգման դասակարգում

Վոլֆրամի կարբիդի փոշու տարբեր տեսակների համակցված փոփոխությունները, խառնուրդի կազմը և մետաղական կապի պարունակությունը, հացահատիկի աճի արգելակիչի տեսակը և քանակը և այլն, կազմում են ցեմենտացված կարբիդի դասակարգերի մի շարք: Այս պարամետրերը կորոշեն ցեմենտացված կարբիդի միկրոկառուցվածքը և դրա հատկությունները: Հատկությունների որոշ հատուկ համակցություններ դարձել են առաջնահերթություն որոշ հատուկ մշակման ծրագրերի համար, ինչը իմաստալից է դարձնում տարբեր ցեմենտացված կարբիդի դասակարգման դասակարգումը:

Հաստոցների մշակման համար առավել հաճախ օգտագործվող կարբիդի դասակարգման երկու համակարգերն են՝ C նշանակման համակարգը և ISO նշանակման համակարգը: Թեև ոչ մի համակարգ ամբողջությամբ չի արտացոլում նյութական հատկությունները, որոնք ազդում են ցեմենտացված կարբիդի դասակարգերի ընտրության վրա, դրանք քննարկման մեկնարկային կետ են ապահովում: Յուրաքանչյուր դասակարգման համար շատ արտադրողներ ունեն իրենց հատուկ դասակարգերը, ինչը հանգեցնում է կարբիդի դասակարգերի լայն տեսականի:

Կարբիդի դասակարգերը կարող են դասակարգվել նաև ըստ կազմի: Վոլֆրամի կարբիդի (WC) դասարանները կարելի է բաժանել երեք հիմնական տեսակի՝ պարզ, միկրոբյուրեղային և համաձուլված: Սիմպլեքս դասակարգերը հիմնականում բաղկացած են վոլֆրամի կարբիդից և կոբալտից, բայց կարող են նաև պարունակել փոքր քանակությամբ հացահատիկի աճի արգելակիչներ: Միկրոբյուրեղային դասակարգը բաղկացած է վոլֆրամի կարբիդից և կոբալտի կապակցիչից, որոնք ավելացված են վանադիումի կարբիդի (VC) և (կամ) քրոմի կարբիդի մի քանի հազարերորդականներով (Cr3C2), և դրա հատիկի չափը կարող է հասնել 1 մկմ կամ ավելի քիչ: Համաձուլվածքների դասակարգերը կազմված են վոլֆրամի կարբիդից և կոբալտի միացնողներից, որոնք պարունակում են մի քանի տոկոս տիտանի կարբիդ (TiC), տանտալի կարբիդ (TaC) և նիոբիումի կարբիդ (NbC): Այս հավելումները հայտնի են նաև որպես խորանարդ կարբիդներ՝ իրենց սինթրինգային հատկությունների պատճառով: Ստացված միկրոկառուցվածքը ցուցադրում է անհամասեռ եռաֆազ կառուցվածք:

1) Կարբիդի պարզ դասարաններ

Մետաղների կտրման այս դասարանները սովորաբար պարունակում են 3% -ից 12% կոբալտ (ըստ քաշի): Վոլֆրամի կարբիդի հատիկների չափերի միջակայքը սովորաբար 1-8 մկմ է: Ինչպես մյուս դասարանների դեպքում, վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափը նվազեցնելը մեծացնում է դրա կարծրությունը և լայնակի ճեղքման ուժը (TRS), բայց նվազեցնում է դրա ամրությունը: Մաքուր տեսակի կարծրությունը սովորաբար գտնվում է HRA89-93.5-ի միջև; լայնակի խզման ուժը սովորաբար տատանվում է 175-350ksi միջակայքում: Այս կարգի փոշիները կարող են պարունակել մեծ քանակությամբ վերամշակված նյութեր:

Պարզ տիպի գնահատականները կարելի է բաժանել C1-C4-ի C կարգի համակարգում և կարելի է դասակարգել ըստ ISO-ի դասակարգման համակարգի K, N, S և H դասակարգերի շարքերի: Սիմպլեքս սորտերը միջանկյալ հատկություններով կարող են դասակարգվել որպես ընդհանուր նշանակության դասակարգեր (օրինակ՝ C2 կամ K20) և կարող են օգտագործվել պտտման, ֆրեզերային, պլանավորման և ձանձրալի համար. Հացահատիկի ավելի փոքր չափով կամ ավելի ցածր կոբալտի պարունակությամբ և ավելի բարձր կարծրությամբ դասարանները կարող են դասակարգվել որպես հարդարման աստիճաններ (օրինակ՝ C4 կամ K01); Հացահատիկի ավելի մեծ չափսերով կամ ավելի բարձր կոբալտի պարունակությամբ և ավելի լավ ամրություն ունեցող դասարանները կարող են դասակարգվել որպես կոպիտ տեսակներ (օրինակ՝ C1 կամ K30):

Simplex դասակարգերով պատրաստված գործիքները կարող են օգտագործվել չուգունի, 200 և 300 սերիայի չժանգոտվող պողպատի, ալյումինի և այլ գունավոր մետաղների, գերհամաձուլվածքների և կարծրացած պողպատների մշակման համար: Այս դասակարգերը կարող են օգտագործվել նաև ոչ մետաղների կտրման կիրառություններում (օրինակ՝ որպես քարերի և երկրաբանական հորատման գործիքներ), և այդ դասակարգերն ունեն 1,5-10 մկմ (կամ ավելի մեծ) հատիկի չափսեր և 6%-16% կոբալտի պարունակություն: Պարզ կարբիդային դասակարգերի ոչ մետաղական կտրման մեկ այլ կիրառություն մատրիցների և դակիչների արտադրությունն է: Այս սորտերը սովորաբար ունենում են միջին հատիկի չափ՝ 16%-30% կոբալտի պարունակությամբ:

(2) Միկրոբյուրեղային ցեմենտացված կարբիդի դասարաններ

Նման դասարանները սովորաբար պարունակում են 6%-15% կոբալտ: Հեղուկ ֆազային սինթրման ժամանակ վանադիումի կարբիդի և/կամ քրոմի կարբիդի ավելացումը կարող է վերահսկել հատիկի աճը՝ 1 մկմ-ից պակաս մասնիկի չափով նուրբ հատիկի կառուցվածք ստանալու համար: Այս նուրբ հատիկավոր դասարանն ունի շատ բարձր կարծրություն և 500ksi-ից բարձր լայնակի խզման ուժ: Բարձր ամրության և բավարար ամրության համադրությունը թույլ է տալիս այս դասակարգերին օգտագործել ավելի մեծ դրական փոցխման անկյուն, որը նվազեցնում է կտրող ուժերը և արտադրում է ավելի բարակ չիպեր՝ կտրելով, այլ ոչ թե մետաղական նյութը հրելով:

Ցեմենտացված կարբիդի փոշու արտադրության մեջ տարբեր հումքի խիստ որակի նույնականացման և սինթրման գործընթացի պայմանների խիստ վերահսկման միջոցով նյութի միկրոկառուցվածքում աննորմալ խոշոր հատիկների ձևավորումը կանխելու միջոցով հնարավոր է ձեռք բերել համապատասխան նյութական հատկություններ: Հացահատիկի չափը փոքր և միատեսակ պահելու համար վերամշակված վերամշակված փոշին պետք է օգտագործվի միայն այն դեպքում, եթե կա հումքի և վերականգնման գործընթացի լիակատար վերահսկողություն և որակի լայնածավալ փորձարկում:

Միկրոբյուրեղային դասակարգերը կարող են դասակարգվել ըստ ISO դասակարգի համակարգում M կարգի շարքի: Բացի այդ, դասակարգման այլ մեթոդները C կարգի համակարգում և ISO դասակարգման համակարգում նույնն են, ինչ մաքուր գնահատականները: Միկրոբյուրեղային դասարանները կարող են օգտագործվել գործիքներ պատրաստելու համար, որոնք կտրում են ավելի փափուկ մշակման նյութերը, քանի որ գործիքի մակերեսը կարող է մշակվել շատ հարթ և կարող է պահպանել չափազանց սուր կտրող եզր:

Միկրոբյուրեղային դասակարգերը կարող են օգտագործվել նաև նիկելի վրա հիմնված սուպերհամաձուլվածքներ մշակելու համար, քանի որ դրանք կարող են դիմակայել մինչև 1200°C կտրման ջերմաստիճանին: Գերհամաձուլվածքների և այլ հատուկ նյութերի մշակման համար միկրոբյուրեղային կարգի գործիքների և ռութենիում պարունակող մաքուր դասի գործիքների օգտագործումը կարող է միաժամանակ բարելավել դրանց մաշվածության դիմադրությունը, դեֆորմացման դիմադրությունը և ամրությունը: Միկրոբյուրեղային դասարանները նույնպես հարմար են պտտվող գործիքների արտադրության համար, ինչպիսիք են փորվածքները, որոնք առաջացնում են կտրվածքային սթրես: Կա ցեմենտացված կարբիդի կոմպոզիտային դասարաններից պատրաստված փորվածք: Նույն հորատման կոնկրետ հատվածներում նյութի մեջ կոբալտի պարունակությունը տատանվում է, այնպես որ փորվածքի կարծրությունն ու ամրությունը օպտիմիզացված են՝ ըստ մշակման կարիքների:

(3) Ալյումինե տիպի ցեմենտացված կարբիդի դասարաններ

Այս դասարանները հիմնականում օգտագործվում են պողպատե մասեր կտրելու համար, և դրանց կոբալտի պարունակությունը սովորաբար կազմում է 5%-10%, իսկ հատիկի չափը տատանվում է 0,8-2 մկմ-ի սահմաններում: 4%-25% տիտանի կարբիդ (TiC) ավելացնելով, վոլֆրամի կարբիդի (WC) ցրվելու միտումը պողպատե չիպերի մակերեսին կարող է կրճատվել: Գործիքների ամրությունը, խառնարանների մաշվածության դիմադրությունը և ջերմային ցնցումների դիմադրությունը կարող են բարելավվել՝ ավելացնելով մինչև 25% տանտալի կարբիդ (TaC) և նիոբիումի կարբիդ (NbC): Նման խորանարդ կարբիդների ավելացումը նաև մեծացնում է գործիքի կարմիր կարծրությունը՝ օգնելով խուսափել գործիքի ջերմային դեֆորմացիայից ծանր կտրման կամ այլ գործողությունների ժամանակ, որտեղ կտրող եզրը կառաջացնի բարձր ջերմաստիճան: Ի լրումն, տիտանի կարբիդը կարող է ապահովել միջուկային տեղամասեր սինթերման ժամանակ՝ բարելավելով մշակման մասում խորանարդ կարբիդի բաշխման միատեսակությունը:

Ընդհանուր առմամբ, խառնուրդի տիպի ցեմենտացված կարբիդների կարծրության շրջանակը HRA91-94 է, իսկ լայնակի կոտրվածքի ուժը 150-300ksi է: Համեմատած մաքուր դասերի հետ՝ համաձուլվածքների դասակարգերն ունեն վատ մաշվածության դիմադրություն և ավելի ցածր ուժ, բայց ավելի լավ դիմադրություն ունեն սոսինձի մաշվածության նկատմամբ: Համաձուլվածքների դասակարգերը կարելի է բաժանել C5-C8-ի C կարգի համակարգում և կարելի է դասակարգել ըստ ISO դասակարգի համակարգի P և M դասերի շարքերի: Միջանկյալ հատկություններով համաձուլվածքների դասակարգերը կարող են դասակարգվել որպես ընդհանուր նշանակության դասակարգեր (օրինակ՝ C6 կամ P30) և կարող են օգտագործվել պտտման, հպման, հարթեցման և ֆրեզման համար: Ամենադժվար գնահատականները կարող են դասակարգվել որպես ավարտական ​​աստիճաններ (օրինակ՝ C8 և P01) շրջադարձային և ձանձրալի գործառնությունների ավարտման համար: Այս սորտերը սովորաբար ունեն ավելի փոքր հատիկավոր չափեր և ավելի ցածր կոբալտի պարունակություն՝ պահանջվող կարծրություն և մաշվածության դիմադրություն ստանալու համար: Այնուամենայնիվ, նմանատիպ նյութական հատկություններ կարելի է ձեռք բերել ավելի շատ խորանարդ կարբիդներ ավելացնելով: Ամենաբարձր ամրություն ունեցող դասարանները կարող են դասակարգվել որպես կոպիտ աստիճաններ (օրինակ՝ C5 կամ P50): Այս սորտերը սովորաբար ունեն միջին հատիկի չափ և բարձր կոբալտի պարունակություն, խորանարդ կարբիդների փոքր հավելումներով՝ ճաքերի աճը արգելակելու միջոցով ցանկալի ամրության հասնելու համար: Ընդհատվող պտտման աշխատանքներում կտրման աշխատանքը կարող է հետագայում բարելավվել՝ օգտագործելով վերը նշված կոբալտով հարուստ դասակարգերը՝ գործիքի մակերեսի վրա կոբալտի ավելի բարձր պարունակությամբ:

Ավելի ցածր տիտանի կարբիդի պարունակությամբ համաձուլվածքների դասակարգերը օգտագործվում են չժանգոտվող պողպատի և ճկուն երկաթի մշակման համար, բայց կարող են օգտագործվել նաև գունավոր մետաղների մշակման համար, ինչպիսիք են նիկելի վրա հիմնված գերհամաձուլվածքները: Այս դասարանների հատիկների չափը սովորաբար 1 մկմ-ից պակաս է, իսկ կոբալտի պարունակությունը՝ 8%-12%: Ավելի կոշտ դասարաններ, ինչպիսիք են M10-ը, կարող են օգտագործվել ճկուն երկաթի պտտման համար. ավելի կոշտ դասարաններ, ինչպիսիք են M40-ը, կարող են օգտագործվել ֆրեզերային և հարթեցնող պողպատի, կամ չժանգոտվող պողպատի կամ գերհամաձուլվածքների պտտման համար:

Ալյումինե տիպի ցեմենտացված կարբիդային դասակարգերը կարող են օգտագործվել նաև ոչ մետաղների կտրման նպատակներով, հիմնականում մաշվածության դիմացկուն մասերի արտադրության համար: Այս դասարանների մասնիկների չափը սովորաբար կազմում է 1,2-2 մկմ, իսկ կոբալտի պարունակությունը՝ 7%-10%: Այս դասարանները արտադրելիս սովորաբար ավելացվում է վերամշակված հումքի բարձր տոկոս, ինչը հանգեցնում է մաշված մասերի կիրառման բարձր ծախսարդյունավետության: Մաշված մասերը պահանջում են լավ կոռոզիոն դիմադրություն և բարձր կարծրություն, որը կարելի է ձեռք բերել՝ ավելացնելով նիկել և քրոմ կարբիդ, երբ արտադրվում է այդ աստիճանները:

Գործիքների արտադրողների տեխնիկական և տնտեսական պահանջները բավարարելու համար կարբիդի փոշին հիմնական տարրն է: Փոշիները, որոնք նախատեսված են գործիքներ արտադրողների մեքենաշինական սարքավորումների և գործընթացի պարամետրերի համար, ապահովում են պատրաստի աշխատանքային մասի աշխատանքը և հանգեցրել են հարյուրավոր կարբիդի դասերի: Կարբիդային նյութերի վերամշակելի բնույթը և փոշի մատակարարների հետ ուղղակիորեն աշխատելու ունակությունը գործիք արտադրողներին թույլ է տալիս արդյունավետորեն վերահսկել իրենց արտադրանքի որակը և նյութական ծախսերը: