Կարբիդային գործիքային նյութերի վերաբերյալ հիմնական գիտելիքներ

Կարբիդը բարձր արագությամբ մեքենայացման (ԲՄՄ) գործիքային նյութերի ամենատարածված դասն է, որոնք ստացվում են փոշեմետալուրգիայի գործընթացներով և բաղկացած են կարծր կարբիդի (սովորաբար վոլֆրամի կարբիդի WC) մասնիկներից և ավելի մեղմ մետաղական կապի կազմից: Ներկայումս կան հարյուրավոր WC-ի վրա հիմնված ցեմենտացված կարբիդներ՝ տարբեր կազմություններով, որոնց մեծ մասը որպես կապակցանյութ օգտագործում է կոբալտը (Co), նիկելը (Ni) և քրոմը (Cr) նույնպես լայնորեն օգտագործվող կապակցանյութեր են, և կարող են ավելացվել նաև որոշ համաձուլվածքային տարրեր: Ինչո՞ւ կան կարբիդի այդքան շատ տեսակներ: Ինչպե՞ս են գործիքների արտադրողները ընտրում ճիշտ գործիքային նյութը որոշակի կտրման գործողության համար: Այս հարցերին պատասխանելու համար նախ նայենք այն տարբեր հատկություններին, որոնք ցեմենտացված կարբիդը դարձնում են իդեալական գործիքային նյութ:

կարծրություն և ամրություն

WC-Co ցեմենտացված կարբիդն ունի եզակի առավելություններ թե՛ կարծրության, թե՛ ամրության առումով: Վոլֆրամի կարբիդը (WC) բնույթով շատ կարծր է (ավելի կարծր, քան կորունդը կամ ալյումինը), և դրա կարծրությունը հազվադեպ է նվազում աշխատանքային ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ: Այնուամենայնիվ, այն չունի բավարար կարծրություն, որը կտրող գործիքների համար կարևոր հատկություն է: 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 կարծրություն, որը շատ ավելի բարձր է, քան արագագործ պողպատինը, միաժամանակ կարողանալով դիմակայել կտրման գործողությունների մեծ մասին: Բացի այդ, այն կարող է դիմակայել բարձր արագագործությամբ մեքենայացման հետևանքով առաջացած բարձր կտրման ջերմաստիճաններին:

Այսօր գրեթե բոլոր WC-Co դանակներն ու ներդիրները ծածկված են, ուստի հիմնական նյութի դերը թվում է պակաս կարևոր: Սակայն, իրականում, հենց WC-Co նյութի բարձր առաձգականության մոդուլն է (կարծրության չափանիշ, որը սենյակային ջերմաստիճանում մոտ երեք անգամ ավելի է, քան արագագործ պողպատինը), որը ապահովում է ծածկույթի համար ոչ դեֆորմացվող հիմքը: WC-Co մատրիցը նույնպես ապահովում է անհրաժեշտ ամրությունը: Այս հատկությունները WC-Co նյութերի հիմնական հատկություններն են, բայց նյութի հատկությունները կարող են նաև հարմարեցվել՝ կարգավորելով նյութի կազմը և միկրոկառուցվածքը ցեմենտացված կարբիդային փոշիներ արտադրելիս: Հետևաբար, գործիքի աշխատանքի համապատասխանությունը որոշակի մեքենայացմանը մեծապես կախված է սկզբնական ֆրեզավորման գործընթացից:

Ֆրեզավորման գործընթաց

Վոլֆրամի կարբիդի փոշին ստացվում է վոլֆրամի (W) փոշու կարբուրացման միջոցով: Վոլֆրամի կարբիդի փոշու բնութագրերը (հատկապես դրա մասնիկի չափը) հիմնականում կախված են վոլֆրամի փոշու հումքի մասնիկի չափից, ինչպես նաև կարբուրացման ջերմաստիճանից և ժամանակից: Քիմիական հսկողությունը նույնպես կարևոր է, և ածխածնի պարունակությունը պետք է պահպանվի հաստատուն (մոտ 6.13% ստոխիոմետրիկ արժեքին ըստ քաշի): Կարբուրացման մշակումից առաջ կարող է ավելացվել վանադիումի և/կամ քրոմի փոքր քանակություն՝ հետագա գործընթացների միջոցով փոշու մասնիկի չափը վերահսկելու համար: Տարբեր գործընթացային պայմանները և տարբեր վերջնական մշակումները պահանջում են վոլֆրամի կարբիդի մասնիկի չափի, ածխածնի պարունակության, վանադիումի պարունակության և քրոմի պարունակության հատուկ համադրություն, որի միջոցով կարելի է արտադրել տարբեր վոլֆրամի կարբիդի փոշիներ: Օրինակ՝ վոլֆրամի կարբիդի փոշու արտադրող ATI Alldyne-ը արտադրում է վոլֆրամի կարբիդի փոշու 23 ստանդարտ տեսակ, և օգտագործողի պահանջներին համապատասխանեցված վոլֆրամի կարբիդի փոշու տեսակները կարող են հասնել վոլֆրամի կարբիդի փոշու ստանդարտ տեսականու ավելի քան 5 անգամ գերազանցող ծավալի։

Երբ վոլֆրամի կարբիդի փոշին և մետաղական կապը խառնվում և մանրացվում են՝ որոշակի տեսակի ցեմենտացված կարբիդային փոշի ստանալու համար, կարող են օգտագործվել տարբեր համակցություններ: Առավել հաճախ օգտագործվող կոբալտի պարունակությունը 3% - 25% է (քաշային հարաբերակցություն), և գործիքի կոռոզիոն դիմադրությունը բարձրացնելու անհրաժեշտության դեպքում անհրաժեշտ է ավելացնել նիկել և քրոմ: Բացի այդ, մետաղական կապը կարող է էլ ավելի բարելավվել՝ ավելացնելով այլ համաձուլվածքային բաղադրիչներ: Օրինակ, WC-Co ցեմենտացված կարբիդին ռութենիում ավելացնելը կարող է զգալիորեն բարելավել դրա ամրությունը՝ առանց նվազեցնելու դրա կարծրությունը: Կապակցանյութի պարունակության ավելացումը նույնպես կարող է բարելավել ցեմենտացված կարբիդի կարծրությունը, բայց կնվազեցնի դրա կարծրությունը:

Վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափի փոքրացումը կարող է մեծացնել նյութի կարծրությունը, սակայն վոլֆրամի կարբիդի մասնիկի չափը պետք է մնա նույնը սինտերացման գործընթացի ընթացքում: Սինտերացման ընթացքում վոլֆրամի կարբիդի մասնիկները միանում և աճում են լուծարման և վերստին նստեցման գործընթացի միջոցով: Իրական սինտերացման գործընթացում, լիովին խիտ նյութ ստանալու համար, մետաղական կապը դառնում է հեղուկ (կոչվում է հեղուկ փուլի սինտերացում): Վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների աճի տեմպը կարելի է վերահսկել՝ ավելացնելով այլ անցումային մետաղների կարբիդներ, այդ թվում՝ վանադիումի կարբիդ (VC), քրոմի կարբիդ (Cr3C2), տիտանի կարբիդ (TiC), տանտալի կարբիդ (TaC) և նիոբիումի կարբիդ (NbC): Այս մետաղական կարբիդները սովորաբար ավելացվում են, երբ վոլֆրամի կարբիդի փոշին խառնվում և աղացվում է մետաղական կապի հետ, չնայած վանադիումի կարբիդը և քրոմի կարբիդը նույնպես կարող են առաջանալ, երբ վոլֆրամի կարբիդի փոշին կարբուրացվում է:

Վոլֆրամի կարբիդի փոշին կարող է նաև արտադրվել վերամշակված ցեմենտացված կարբիդային նյութերի օգտագործմամբ: Կարբիդի ջարդոնի վերամշակումը և վերօգտագործումը երկար պատմություն ունի ցեմենտացված կարբիդի արդյունաբերության մեջ և արդյունաբերության ամբողջ տնտեսական շղթայի կարևոր մասն է կազմում, որը նպաստում է նյութերի ծախսերի կրճատմանը, բնական ռեսուրսների խնայողությանը և թափոններից խուսափելուն: Վնասակար հեռացում: Ցեմենտացված կարբիդի ջարդոնը, որպես կանոն, կարող է վերօգտագործվել APT (ամոնիումի պարատունգստատ) գործընթացով, ցինկի վերականգնման գործընթացով կամ մանրացման միջոցով: Այս «վերամշակված» վոլֆրամի կարբիդի փոշիները, որպես կանոն, ունեն ավելի լավ, կանխատեսելի խտացում, քանի որ ունեն ավելի փոքր մակերես, քան վոլֆրամի կարբուրացման գործընթացով անմիջապես ստացված վոլֆրամի կարբիդային փոշիները:

Վոլֆրամի կարբիդի փոշու և մետաղական կապի խառը մանրացման մշակման պայմանները նույնպես կարևոր գործընթացային պարամետրեր են: Երկու ամենատարածված մանրացման տեխնիկաներն են գնդիկավոր մանրացումը և միկրոմանրացումը: Երկու գործընթացներն էլ հնարավորություն են տալիս մանրացված փոշիների միատարր խառնման և մասնիկների չափի նվազեցման: Որպեսզի հետագայում սեղմված աշխատանքային մասը ունենա բավարար ամրություն, պահպանի աշխատանքային մասի ձևը և օպերատորին կամ մանիպուլյատորին հնարավորություն տա վերցնել աշխատանքային մասը շահագործման համար, մանրացման ընթացքում սովորաբար անհրաժեշտ է ավելացնել օրգանական կապակցանյութ: Այս կապի քիմիական կազմը կարող է ազդել սեղմված աշխատանքային մասի խտության և ամրության վրա: Կառավարումը հեշտացնելու համար խորհուրդ է տրվում ավելացնել բարձր ամրության կապակցանյութեր, սակայն դա հանգեցնում է ավելի ցածր խտացման խտության և կարող է առաջացնել գնդիկներ, որոնք կարող են թերություններ առաջացնել վերջնական արտադրանքի մեջ:

Աղացումից հետո փոշին սովորաբար չորացվում է ցողացիրով՝ օրգանական կապակցանյութերով միասին ամրացված ազատ հոսող ագլոմերատներ ստանալու համար: Օրգանական կապակցանյութի կազմը կարգավորելով՝ այդ ագլոմերատների հոսունությունը և լիցքի խտությունը կարող են հարմարեցվել ըստ ցանկության: Ավելի խոշոր կամ մանր մասնիկները հեռացնելով՝ ագլոմերատի մասնիկների չափի բաշխումը կարող է հետագայում հարմարեցվել՝ կաղապարի խոռոչի մեջ բեռնվելիս լավ հոսք ապահովելու համար:

Աշխատանքային մասերի արտադրություն

Կարբիդային մշակվող կտորները կարող են ձևավորվել տարբեր տեխնոլոգիական մեթոդներով: Կախված մշակվող կտորի չափից, ձևի բարդության մակարդակից և արտադրական խմբաքանակից, կտրող ներդիրների մեծ մասը ձևավորվում է վերին և ստորին ճնշման կոշտ մամլիչներով: Յուրաքանչյուր սեղմման ժամանակ մշակվող կտորի քաշի և չափի կայունությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է ապահովել, որ խոռոչի մեջ հոսող փոշու քանակը (զանգվածը և ծավալը) բացարձակապես նույնը լինի: Փոշու հեղուկությունը հիմնականում կարգավորվում է ագլոմերատների չափերի բաշխմամբ և օրգանական կապակցանյութի հատկություններով: Ձուլված մշակվող կտորները (կամ «մաքրվածքները») ձևավորվում են կաղապարի խոռոչի մեջ լցված փոշու վրա 10-80 ksi (կիլո ֆունտ մեկ քառակուսի ոտնաչափի համար) ձևավորման ճնշում կիրառելով:

Նույնիսկ չափազանց բարձր ձուլման ճնշման տակ, կարծր վոլֆրամի կարբիդի մասնիկները չեն դեֆորմացվի կամ չեն կոտրվի, այլ օրգանական կապակցանյութը սեղմվում է վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների միջև ընկած ճեղքերի մեջ՝ այդպիսով ամրագրելով մասնիկների դիրքը: Որքան բարձր է ճնշումը, այնքան ավելի ամուր է վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների կապը և այնքան մեծ է աշխատանքային մասի սեղմման խտությունը: Ցեմենտացված կարբիդի փոշու տեսակների ձուլման հատկությունները կարող են տարբեր լինել՝ կախված մետաղական կապակցանյութի պարունակությունից, վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափից և ձևից, ագլոմերացիայի աստիճանից, ինչպես նաև օրգանական կապակցանյութի կազմից և ավելացումից: Ցեմենտացված կարբիդի փոշու տեսակների սեղմման հատկությունների վերաբերյալ քանակական տեղեկատվություն տրամադրելու համար, ձուլման խտության և ձուլման ճնշման միջև կապը սովորաբար նախագծվում և կառուցվում է փոշու արտադրողի կողմից: Այս տեղեկատվությունը ապահովում է, որ մատակարարվող փոշին համատեղելի է գործիք արտադրողի ձուլման գործընթացի հետ:

Մեծ չափի կարբիդային կամ բարձր ասպեկտային հարաբերակցությամբ կարբիդային պատրաստված կտորները (օրինակ՝ ծայրային ֆրեզերների և հորատիչների համար նախատեսված սրունքները) սովորաբար պատրաստվում են միատարր սեղմված կարբիդային փոշուց՝ ճկուն պարկի մեջ։ Չնայած հավասարակշռված սեղմման մեթոդի արտադրական ցիկլն ավելի երկար է, քան ձուլման մեթոդինը, գործիքի արտադրական արժեքը ցածր է, ուստի այս մեթոդն ավելի հարմար է փոքր խմբաքանակի արտադրության համար։

Այս գործընթացի մեթոդը փոշին տոպրակի մեջ լցնելն է, տոպրակի բերանը փակելը, այնուհետև փոշով լի տոպրակը խցիկի մեջ դնելը և հիդրավլիկ սարքի միջոցով 30-60 կիլոմետր ճնշում գործադրելը՝ սեղմելու համար: Սեղմված աշխատանքային կտորները հաճախ մեքենայով մշակվում են որոշակի երկրաչափությունների՝ սինտերացումից առաջ: Պարկի չափը մեծացվում է՝ խտացման ընթացքում աշխատանքային կտորի կծկումը հաշվի առնելու և հղկման գործողությունների համար բավարար տարածք ապահովելու համար: Քանի որ աշխատանքային կտորը պետք է մշակվի սեղմելուց հետո, լիցքավորման կայունության պահանջները այնքան խիստ չեն, որքան ձուլման մեթոդի պահանջները, բայց միևնույն է, ցանկալի է ապահովել, որ ամեն անգամ տոպրակի մեջ լցվի նույն քանակությամբ փոշի: Եթե փոշու լիցքավորման խտությունը չափազանց փոքր է, դա կարող է հանգեցնել տոպրակում փոշու անբավարար քանակի, որի արդյունքում աշխատանքային կտորը չափազանց փոքր կլինի և ստիպված կլինի այն ջարդոնով հեռացնել: Եթե փոշու բեռնման խտությունը չափազանց բարձր է, իսկ տոպրակի մեջ լցված փոշին չափազանց շատ է, աշխատանքային կտորը պետք է մշակվի՝ սեղմելուց հետո ավելի շատ փոշի հեռացնելու համար: Չնայած հեռացված ավելորդ փոշին և ջարդոնով հեռացված աշխատանքային կտորները կարող են վերամշակվել, դա նվազեցնում է արտադրողականությունը:

Կարբիդային կտորները կարող են նաև ձևավորվել էքստրուզիոն կամ ներարկման կաղապարների միջոցով: Էքստրուզիոն ձուլման գործընթացն ավելի հարմար է առանցքային սիմետրիկ ձևի կտորների զանգվածային արտադրության համար, մինչդեռ ներարկման ձուլման գործընթացը սովորաբար օգտագործվում է բարդ ձևի կտորների զանգվածային արտադրության համար: Երկու ձուլման գործընթացներում էլ ցեմենտացված կարբիդային փոշու տեսակները լուծվում են օրգանական կապակցանյութի մեջ, որը ցեմենտացված կարբիդային խառնուրդին հաղորդում է ատամի մածուկի նման կոնսիստենցիա: Այնուհետև միացությունը կամ արտամղվում է անցքի միջով, կամ ներարկվում է խոռոչի մեջ՝ ձևավորելու համար: Ցեմենտացված կարբիդային փոշու տեսակի բնութագրերը որոշում են խառնուրդում փոշու և կապակցանյութի օպտիմալ հարաբերակցությունը և կարևոր ազդեցություն ունեն խառնուրդի հոսքի վրա էքստրուզիոն անցքի կամ խոռոչի մեջ ներարկման միջոցով:

Ձուլման, իզոստատիկ սեղմման, էքստրուզիայի կամ ներարկման միջոցով նախապատրաստուկի ձևավորումից հետո, օրգանական կապակցանյութը պետք է հեռացվի նախապատրաստուկից վերջնական սինթերացման փուլից առաջ: Սինթերացումը հեռացնում է նախապատրաստուկի ծակոտկենությունը՝ այն դարձնելով լիովին (կամ էականորեն) խիտ: Սինթերացման ընթացքում սեղմող ձևավորուկում մետաղական կապը դառնում է հեղուկ, բայց նախապատրաստուկը պահպանում է իր ձևը մազանոթային ուժերի և մասնիկային կապի համակցված ազդեցության տակ:

Մոլորակացումից հետո աշխատանքային մասի երկրաչափությունը մնում է նույնը, սակայն չափերը փոքրանում են: Մոլորակացումից հետո անհրաժեշտ աշխատանքային մասի չափը ստանալու համար գործիքը նախագծելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել կծկման արագությունը: Յուրաքանչյուր գործիք պատրաստելու համար օգտագործվող կարբիդային փոշու տեսակը պետք է նախագծված լինի այնպես, որ համապատասխան ճնշման տակ սեղմելիս ունենա ճիշտ կծկում:

Գրեթե բոլոր դեպքերում անհրաժեշտ է թրծված կտորի մշակում թրծումից հետո: Կտրող գործիքների ամենահիմնական մշակումը կտրող եզրը սրելն է: Շատ գործիքներ թրծելուց հետո պահանջում են իրենց երկրաչափության և չափերի հղկում: Որոշ գործիքներ պահանջում են վերին և ստորին հղկում, մյուսները՝ ծայրամասային հղկում (կտրող եզրը սրելով կամ առանց դրա): Հղկումից առաջացած բոլոր կարբիդային չիպսերը կարող են վերամշակվել:

Աշխատանքային մասի ծածկույթ

Շատ դեպքերում պատրաստի կտորը պետք է ծածկվի։ Ծածկույթը ապահովում է կպչունություն և բարձրացված կարծրություն, ինչպես նաև հիմքի դիֆուզիոն արգելք՝ կանխելով օքսիդացումը բարձր ջերմաստիճանների ազդեցության տակ։ Ցեմենտացված կարբիդային հիմքը կարևոր է ծածկույթի աշխատանքի համար։ Մատրիցային փոշու հիմնական հատկությունները կարգավորելուց բացի, մատրիցի մակերևութային հատկությունները կարող են նաև կարգավորվել քիմիական ընտրության և սինտերացման մեթոդի փոփոխության միջոցով։ Կոբալտի միգրացիայի միջոցով ավելի շատ կոբալտ կարող է հարստացվել շեղբի մակերևույթի արտաքին շերտում՝ 20-30 մկմ հաստությամբ՝ մնացած մասի համեմատ, դրանով իսկ հիմքի մակերեսին տալով ավելի լավ ամրություն և կարծրություն, դարձնելով այն ավելի դիմացկուն դեֆորմացիայի նկատմամբ։

Իրենց սեփական արտադրական գործընթացի հիման վրա (օրինակ՝ մոմազերծման մեթոդը, տաքացման արագությունը, սինթերացման ժամանակը, ջերմաստիճանը և կարբուրացման լարումը), գործիքների արտադրողը կարող է որոշակի հատուկ պահանջներ ունենալ օգտագործվող ցեմենտացված կարբիդի փոշու տեսակի համար: Որոշ գործիքագործներ կարող են սինթերացնել աշխատանքային մասը վակուումային վառարանում, մինչդեռ մյուսները կարող են օգտագործել տաք իզոստատիկ սեղմման (HIP) սինթերացման վառարան (որը ճնշում է գործադրում աշխատանքային մասի վրա գործընթացի ցիկլի ավարտին՝ մնացորդները հեռացնելու համար)): Վակուումային վառարանում սինթերացված աշխատանքային մասերը կարող են նաև անհրաժեշտ լինել տաք իզոստատիկ սեղմել լրացուցիչ գործընթացով՝ աշխատանքային մասի խտությունը մեծացնելու համար: Որոշ գործիքներ արտադրողներ կարող են օգտագործել ավելի բարձր վակուումային սինթերացման ջերմաստիճաններ՝ կոբալտի ցածր պարունակությամբ խառնուրդների սինթերացված խտությունը մեծացնելու համար, բայց այս մոտեցումը կարող է կոպտացնել դրանց միկրոկառուցվածքը: Մանրահատիկի չափը պահպանելու համար կարելի է ընտրել վոլֆրամի կարբիդի ավելի փոքր մասնիկի չափ ունեցող փոշիներ: Արտադրական սարքավորումներին համապատասխանելու համար մոմազերծման պայմանները և կարբուրացման լարումը նույնպես տարբեր պահանջներ ունեն ցեմենտացված կարբիդի փոշու մեջ ածխածնի պարունակության համար:

Դասակարգման դասակարգում

Վոլֆրամի կարբիդի փոշու տարբեր տեսակների համակցված փոփոխությունները, խառնուրդի կազմը և մետաղական կապակցանյութի պարունակությունը, հատիկների աճի արգելակիչի տեսակը և քանակը և այլն կազմում են ցեմենտացված կարբիդի բազմազան տեսակներ: Այս պարամետրերը կորոշեն ցեմենտացված կարբիդի միկրոկառուցվածքը և դրա հատկությունները: Հատկությունների որոշ հատուկ համադրություններ առաջնահերթություն են դարձել որոշ կոնկրետ մշակման կիրառությունների համար, ինչը իմաստալից է դարձնում ցեմենտացված կարբիդի տարբեր տեսակների դասակարգումը:

Մեքենաշինական կիրառությունների համար կարբիդի դասակարգման երկու ամենատարածված համակարգերն են C նշման համակարգը և ISO նշման համակարգը: Չնայած որ ոչ մի համակարգից ոչ մեկը լիովին չի արտացոլում ցեմենտացված կարբիդի տեսակների ընտրության վրա ազդող նյութական հատկությունները, դրանք քննարկման մեկնարկային կետ են հանդիսանում: Յուրաքանչյուր դասակարգման համար շատ արտադրողներ ունեն իրենց սեփական հատուկ տեսակներ, որոնք հանգեցնում են կարբիդի տեսակների լայն տեսականիի:

Կարբիդի տեսակները կարող են դասակարգվել նաև ըստ կազմի: Վոլֆրամի կարբիդի (WC) տեսակները կարելի է բաժանել երեք հիմնական տեսակի՝ պարզ, միկրոբյուրեղային և համաձուլված: Պարզ տեսակները հիմնականում բաղկացած են վոլֆրամի կարբիդից և կոբալտի կապակցանյութերից, բայց կարող են նաև պարունակել հատիկների աճի արգելակիչների փոքր քանակություն: Միկրոբյուրեղային տեսակը բաղկացած է վոլֆրամի կարբիդից և կոբալտի կապակցանյութից, որին ավելացվել է վանադիումի կարբիդի (VC) և (կամ) քրոմի կարբիդի (Cr3C2) մի քանի հազարերորդական մաս, և դրա հատիկի չափը կարող է հասնել 1 մկմ կամ պակաս: Համաձուլվածքների տեսակները կազմված են վոլֆրամի կարբիդից և կոբալտի կապակցանյութերից, որոնք պարունակում են տիտանի կարբիդի (TiC), տանտալի կարբիդի (TaC) և նիոբիումի կարբիդի (NbC) մի քանի տոկոս: Այս հավելումները հայտնի են նաև որպես խորանարդ կարբիդներ՝ իրենց սինտերացման հատկությունների պատճառով: Արդյունքում ստացված միկրոկառուցվածքը ցուցաբերում է անհամասեռ եռաֆազ կառուցվածք:

1) Պարզ կարբիդային տեսակներ

Մետաղի կտրման այս տեսակների փոշիները սովորաբար պարունակում են 3%-ից մինչև 12% կոբալտ (ըստ քաշի): Վոլֆրամի կարբիդի հատիկների չափերի միջակայքը սովորաբար 1-8 մկմ է: Ինչպես մյուս տեսակների դեպքում, վոլֆրամի կարբիդի մասնիկների չափի փոքրացումը մեծացնում է դրա կարծրությունը և լայնակի պատռման ամրությունը (TRS), բայց նվազեցնում է դրա ամրությունը: Մաքուր տեսակի կարծրությունը սովորաբար HRA89-93.5 միջակայքում է, լայնակի պատռման ամրությունը՝ սովորաբար 175-350 ksi միջակայքում: Այս տեսակների փոշիները կարող են պարունակել մեծ քանակությամբ վերամշակված նյութեր:

Պարզ տիպի դասերը C դասերի համակարգում կարելի է բաժանել C1-C4 դասերի և դասակարգել ISO դասերի համակարգում K, N, S և H դասերի շարքերի համաձայն։ Միջին հատկություններով պարզ դասերը կարելի է դասակարգել որպես ընդհանուր նշանակության դասեր (օրինակ՝ C2 կամ K20) և կարող են օգտագործվել խառատման, ֆրեզավորման, հարթեցման և հորատման համար։ Ավելի փոքր հատիկի չափսով կամ կոբալտի ցածր պարունակությամբ և ավելի բարձր կարծրությամբ դասերը կարելի է դասակարգել որպես վերջնական մշակման դասեր (օրինակ՝ C4 կամ K01)։ Ավելի մեծ հատիկի չափսով կամ կոբալտի ավելի բարձր պարունակությամբ և ավելի լավ ամրությամբ դասերը կարելի է դասակարգել որպես կոպտացման դասեր (օրինակ՝ C1 կամ K30)։

Simplex տեսակների գործիքները կարող են օգտագործվել թուջի, 200 և 300 շարքի չժանգոտվող պողպատի, ալյումինի և այլ գունավոր մետաղների, գերհամաձուլվածքների և կարծրացված պողպատների մշակման համար: Այս տեսակների գործիքները կարող են օգտագործվել նաև ոչ մետաղական կտրման աշխատանքներում (օրինակ՝ որպես ապարների և երկրաբանական հորատման գործիքներ), և այս տեսակների հատիկների չափսը 1.5-10 մկմ (կամ ավելի մեծ) է, իսկ կոբալտի պարունակությունը՝ 6%-16%: Պարզ կարբիդային տեսակների ոչ մետաղական կտրման մեջ մեկ այլ կիրառություն է դրոշմների և դակիչների արտադրությունը: Այս տեսակների հատիկների չափսը սովորաբար միջին է, իսկ կոբալտի պարունակությունը՝ 16%-30%:

(2) Միկրոբյուրեղային ցեմենտացված կարբիդային տեսակներ

Այսպիսի տեսակները սովորաբար պարունակում են 6%-15% կոբալտ: Հեղուկ փուլի սինտերացման ընթացքում վանադիումի կարբիդի և/կամ քրոմի կարբիդի ավելացումը կարող է վերահսկել հատիկների աճը՝ ստանալով 1 մկմ-ից պակաս մասնիկի չափսով նուրբ հատիկավոր կառուցվածք: Այս նուրբ հատիկավոր տեսակն ունի շատ բարձր կարծրություն և 500 ks1-ից բարձր լայնակի պատռման ամրություն: Բարձր ամրության և բավարար կարծրության համադրությունը թույլ է տալիս այս տեսակներին օգտագործել ավելի մեծ դրական թեքման անկյուն, որը նվազեցնում է կտրման ուժերը և առաջացնում է ավելի բարակ չիպսեր՝ մետաղական նյութը կտրելով, այլ ոչ թե մղելով:

Ցեմենտացված կարբիդային փոշու արտադրության մեջ տարբեր հումքի խիստ որակի նույնականացման և նյութի միկրոկառուցվածքում անբնականորեն մեծ հատիկների առաջացումը կանխելու համար սինտերացման գործընթացի պայմանների խիստ վերահսկողության միջոցով հնարավոր է ստանալ նյութի համապատասխան հատկություններ: Հատիկների չափը փոքր և միատարր պահելու համար վերամշակված վերամշակված փոշին պետք է օգտագործվի միայն այն դեպքում, եթե կա հումքի և վերականգնման գործընթացի լիակատար վերահսկողություն, ինչպես նաև որակի լայնածավալ ստուգում:

Միկրոբյուրեղային դասարանները կարող են դասակարգվել ISO դասարանների M դասարանների շարքին համապատասխան: Բացի այդ, C դասարանների համակարգում և ISO դասարանների համակարգում այլ դասակարգման մեթոդները նույնն են, ինչ մաքուր դասարանները: Միկրոբյուրեղային դասարանները կարող են օգտագործվել ավելի փափուկ նյութեր կտրող գործիքներ պատրաստելու համար, քանի որ գործիքի մակերեսը կարող է մշակվել շատ հարթ և պահպանել չափազանց սուր կտրող եզր:

Միկրոբյուրեղային տեսակները կարող են օգտագործվել նաև նիկելի վրա հիմնված գերհամաձուլվածքների մշակման համար, քանի որ դրանք կարող են դիմակայել մինչև 1200°C կտրման ջերմաստիճաններին: Գերհամաձուլվածքների և այլ հատուկ նյութերի մշակման համար միկրոբյուրեղային որակի գործիքների և ռութենիում պարունակող մաքուր որակի գործիքների օգտագործումը կարող է միաժամանակ բարելավել դրանց մաշվածության դիմադրությունը, դեֆորմացիայի դիմադրությունը և ամրությունը: Միկրոբյուրեղային տեսակները նաև հարմար են պտտվող գործիքների, ինչպիսիք են կտրող լարում առաջացնող հորատիչները, արտադրության համար: Կա հորատ, որը պատրաստված է ցեմենտացված կարբիդի կոմպոզիտային տեսակներից: Նույն հորատի որոշակի մասերում նյութում կոբալտի պարունակությունը տատանվում է, այնպես որ հորատի կարծրությունն ու ամրությունը օպտիմալացվում են մշակման կարիքներին համապատասխան:

(3) Համաձուլվածքային տիպի ցեմենտացված կարբիդային տեսակներ

Այս տեսակներն հիմնականում օգտագործվում են պողպատե մասերի կտրման համար, և դրանցում կոբալտի պարունակությունը սովորաբար կազմում է 5%-10%, իսկ հատիկի չափը՝ 0.8-2 մկմ: 4%-25% տիտանի կարբիդ (TiC) ավելացնելով՝ կարելի է նվազեցնել վոլֆրամի կարբիդի (WC) պողպատե չիպերի մակերեսին դիֆուզիայի հակումը: Գործիքի ամրությունը, խառնարանների մաշվածության դիմադրությունը և ջերմային ցնցումների դիմադրությունը կարելի է բարելավել՝ մինչև 25% տանտալի կարբիդ (TaC) և նիոբիումի կարբիդ (NbC) ավելացնելով: Նման խորանարդ կարբիդների ավելացումը նաև մեծացնում է գործիքի կարմիր կարծրությունը՝ օգնելով խուսափել գործիքի ջերմային դեֆորմացիայից ծանր կտրման կամ այլ գործողությունների ժամանակ, որտեղ կտրող եզրը կստեղծի բարձր ջերմաստիճաններ: Բացի այդ, տիտանի կարբիդը կարող է ապահովել միջուկագոյացման տեղամասեր սինտերացման ընթացքում՝ բարելավելով խորանարդ կարբիդի բաշխման միատարրությունը աշխատանքային մասում:

Ընդհանուր առմամբ, համաձուլվածքային ցեմենտացված կարբիդների կարծրության միջակայքը HRA91-94 է, իսկ լայնակի կոտրման ամրությունը՝ 150-300 ksi: Մաքուր տեսակների համեմատ, համաձուլվածքային տեսակներն ունեն վատ մաշվածության դիմադրություն և ավելի ցածր ամրություն, բայց ունեն ավելի լավ դիմադրություն կպչունության նկատմամբ: Համաձուլվածքային տեսակներն C տեսակների համակարգում կարելի է բաժանել C5-C8 տեսակների և դասակարգել ISO տեսակների համակարգի P և M տեսակների շարքերի համաձայն: Միջանկյալ հատկություններով համաձուլվածքային տեսակներն կարելի է դասակարգել որպես ընդհանուր նշանակության տեսակներ (օրինակ՝ C6 կամ P30) և կարող են օգտագործվել խառատման, թակման, հարթեցման և ֆրեզավորման համար: Ամենակարծր տեսակներն կարելի է դասակարգել որպես վերջնական մշակման տեսակներ (օրինակ՝ C8 և P01)՝ վերջնական մշակման և հորատման գործողությունների համար: Այս տեսակներն ունեն ավելի փոքր հատիկների չափսեր և ավելի ցածր կոբալտի պարունակություն՝ անհրաժեշտ կարծրությունն ու մաշվածության դիմադրությունը ստանալու համար: Այնուամենայնիվ, նմանատիպ նյութական հատկություններ կարելի է ստանալ՝ ավելացնելով ավելի շատ խորանարդ կարբիդներ: Ամենաբարձր ամրությամբ տեսակներն կարելի է դասակարգել որպես կոպտացման տեսակներ (օրինակ՝ C5 կամ P50): Այս տեսակները սովորաբար ունեն միջին հատիկի չափս և կոբալտի բարձր պարունակություն, խորանարդ կարբիդների ցածր ավելացումով՝ ճաքերի աճը կանխելու միջոցով ցանկալի ամրությանը հասնելու համար: Ընդհատված խառատման գործողությունների ժամանակ կտրման աշխատանքը կարող է էլ ավելի բարելավվել՝ օգտագործելով վերը նշված կոբալտով հարուստ տեսակները, որոնք գործիքի մակերեսին ունեն կոբալտի ավելի բարձր պարունակություն:

Ավելի ցածր տիտանի կարբիդի պարունակությամբ համաձուլվածքների տեսակները օգտագործվում են չժանգոտվող պողպատի և կռելի երկաթի մշակման համար, բայց կարող են օգտագործվել նաև գունավոր մետաղների, ինչպիսիք են նիկելի վրա հիմնված գերհամաձուլվածքները, մշակման համար: Այս տեսակների հատիկների չափը սովորաբար 1 մկմ-ից պակաս է, իսկ կոբալտի պարունակությունը՝ 8%-12%: Ավելի կարծր տեսակներ, ինչպիսիք են M10-ը, կարող են օգտագործվել կռելի երկաթի մշակման համար. ավելի կարծր տեսակներ, ինչպիսիք են M40-ը, կարող են օգտագործվել պողպատի ֆրեզավորման և հարթեցման, կամ չժանգոտվող պողպատի կամ գերհամաձուլվածքների մշակման համար:

Ալյումինե տիպի ցեմենտացված կարբիդային տեսակները կարող են օգտագործվել նաև ոչ մետաղական կտրման նպատակներով, հիմնականում մաշվածությանը դիմացկուն մասերի արտադրության համար: Այս տեսակների մասնիկների չափը սովորաբար 1.2-2 մկմ է, իսկ կոբալտի պարունակությունը՝ 7%-10%: Այս տեսակների արտադրության ժամանակ սովորաբար ավելացվում է վերամշակված հումքի մեծ տոկոս, ինչը հանգեցնում է մաշված մասերի կիրառման բարձր ծախսարդյունավետության: Մաշված մասերը պահանջում են լավ կոռոզիոն դիմադրություն և բարձր կարծրություն, որը կարելի է ստանալ այս տեսակների արտադրության ժամանակ նիկել և քրոմ կարբիդ ավելացնելով:

Գործիքներ արտադրողների տեխնիկական և տնտեսական պահանջները բավարարելու համար կարբիդի փոշին հիմնական տարրն է: Գործիքներ արտադրողների մեքենայական սարքավորումների և գործընթացի պարամետրերի համար նախատեսված փոշիները ապահովում են պատրաստի արտադրանքի աշխատանքը և հանգեցրել են կարբիդի հարյուրավոր տեսակների ստեղծմանը: Կարբիդային նյութերի վերամշակվող բնույթը և փոշու մատակարարների հետ անմիջականորեն աշխատելու հնարավորությունը թույլ են տալիս գործիքագործներին արդյունավետորեն վերահսկել իրենց արտադրանքի որակը և նյութերի արժեքը: