Rulli in carburo di tungstenosono strumenti essenziali nell'industria moderna della lavorazione dei metalli e sono ampiamente utilizzati nel processo di laminazione di metalli come acciaio, alluminio e rame. La loro durezza unica, la resistenza all'usura e la stabilità alle alte temperature rendono i rulli in carburo adatti ad ambienti di lavoro con carichi pesanti. Tuttavia, qual è la durezza dei rulli in carburo? Questa è una domanda molto importante, che è correlata alla durata utile, all'efficienza di lavorazione e ai vantaggi economici dei rulli.

In questo articolo verranno esaminati in dettaglio l'indice di durezza dei rulli in metallo duro industriali, i fattori che influiscono sulla durezza, il metodo di prova della durezza e l'effetto della durezza sulle prestazioni dei rulli in metallo duro.

Cosa significa la durezza dei rulli in metallo duro?

La durezza è una misura della capacità del materiale di resistere alla deformazione plastica locale (come indentatura, graffi, ecc.), solitamente espressa come valore di durezza di indentatura. La durezza dei rulli in carburo è solitamente misurata tramite microdurezza o durezza Brinell (HB), durezza Rockwell (HRB) e altri standard.

Per i rulli industriali in carburo, la durezza non è solo un valore statico, ha un impatto importante sulla resistenza all'usura, sulla resistenza alla corrosione, sulla stabilità termica e su altre proprietà del rullo. Pertanto, la durezza è spesso uno degli indicatori tecnici più critici quando si selezionano materiali in carburo adatti e le loro aree di applicazione.

Qual è l'intervallo di durezza dei rulli industriali in metallo duro?

La durezza dei rulli in carburo è solitamente strettamente correlata alla composizione della lega utilizzata. I rulli in carburo sono composti principalmente da elementi quali tungsteno, carbonio e cobalto, e diverse formule di lega influiranno sulla loro durezza. Nello specifico, la durezza dei rulli in carburo è solitamente compresa tra 55 e 80 HRC (scala di durezza Rockwell C).

● Rulli in lega di tungsteno-cobalto: questo tipo di rullo in carburo ha un intervallo di durezza comune di 60-75 HRC. Quando il contenuto di tungsteno è elevato, la durezza sarà maggiore e il componente di cobalto svolge un ruolo lubrificante e tenace. Pertanto, maggiore è la percentuale di cobalto, minore è la durezza. In generale, maggiore è la percentuale di tungsteno, migliore è la durezza e la resistenza all'usura, ma può aumentare anche la corrispondente fragilità.

● Rullo in lega di tungsteno-carbonio: questa lega ha un'elevata durezza, solitamente tra 70-80 HRC, ed è adatta per applicazioni che richiedono un'estrema resistenza all'usura e un'elevata durezza. Quando il contenuto di tungsteno è elevato, la durezza è notevolmente migliorata, ma la tenacità è relativamente scarsa.

● Rullo in lega di nichel-tungsteno: la durezza dei rulli in lega di nichel-tungsteno è generalmente compresa tra 55 e 70 HRC, con buona resistenza alla corrosione, adatta a condizioni di lavoro speciali.

È opportuno notare che la durezza dei rulli in metallo duro è uno degli indicatori più importanti che ne influenzano le prestazioni lavorative, ma una durezza troppo elevata può anche comportare una maggiore fragilità, per cui è necessario trovare un equilibrio adeguato tra durezza, tenacità e resistenza all'usura.

Quali fattori influiscono sulla durezza dei rulli in metallo duro?

La durezza dei rulli in carburo cementato non è un valore fisso, ma è influenzata da molteplici fattori. Di seguito sono riportati i principali fattori che influenzano la durezza dei rulli in carburo cementato:

1. Composizione della lega

La durezza del carburo cementato è strettamente correlata al tipo e al contenuto degli elementi che contiene. I componenti principali della lega sono solitamente tungsteno, cobalto, carbonio, ecc. Il tungsteno ha una durezza e una resistenza all'usura estremamente elevate, mentre il cobalto agisce principalmente come legante per migliorare la tenacità della lega.

● Contenuto di tungsteno: maggiore è il contenuto di tungsteno, maggiore è la durezza del carburo cementato, ma la tenacità sarà relativamente ridotta. I rulli in carburo cementato con un contenuto di tungsteno più elevato solitamente hanno una maggiore resistenza all'usura, ma possono essere più inclini a crepe o rotture sotto carichi d'impatto elevati.

● Contenuto di cobalto: il cobalto è un legante importante per il carburo cementato, che svolge principalmente un ruolo nell'aumentare la tenacità della lega, migliorando le prestazioni di lavorazione e migliorando la stabilità termica. Maggiore è il contenuto di cobalto, migliore è la tenacità della lega, ma la durezza è relativamente bassa. Il contenuto di cobalto è generalmente controllato tra il 5% e il 30% e la proporzione specifica verrà regolata in base ai diversi requisiti di utilizzo.

● Contenuto di carbonio: il contenuto di carbonio influisce anche sulla durezza e sulla resistenza all'usura del carburo cementato. In genere, quando il contenuto di carbonio nel carburo cementato è più elevato, la durezza aumenta, ma ciò può anche causare un aumento della fragilità della lega, quindi il contenuto di carbonio deve essere controllato in base all'applicazione specifica.

2. Temperatura e tempo di sinterizzazione

Il processo di sinterizzazione del carburo cementato è un collegamento chiave che influenza la sua durezza. Durante il processo di sinterizzazione ad alta temperatura, il legame tra le polveri e il grado di densificazione della struttura sono cruciali per il miglioramento della durezza.

● Temperatura di sinterizzazione: la temperatura di sinterizzazione è solitamente compresa tra 1400℃ e 1600℃. Una temperatura troppo alta o troppo bassa influirà sulla densità del carburo cementato e quindi sulla durezza. Se la temperatura di sinterizzazione è troppo alta, potrebbe verificarsi un'eccessiva crescita del grano all'interno della lega, con conseguente diminuzione della durezza; mentre se la temperatura di sinterizzazione è troppo bassa, la lega potrebbe non essere completamente sinterizzata, con conseguente formazione di pori e struttura allentata, influenzando così la durezza e la durata.

● Tempo di sinterizzazione: la durata del tempo di sinterizzazione influirà anche sulla densità e sulla durezza del carburo cementato. Un tempo troppo lungo o troppo breve può portare a prestazioni instabili della lega, quindi il tempo di sinterizzazione appropriato deve essere selezionato in base alla composizione e ai requisiti della lega.

3. Processo di metallurgia delle polveri

Nel processo di fabbricazione dei rulli in carburo cementato, la tecnologia della metallurgia delle polveri svolge un ruolo decisivo. Il processo di metallurgia delle polveri include molteplici collegamenti come preparazione, miscelazione, pressatura e sinterizzazione di polveri di lega, che hanno un'influenza importante sulla durezza e sulla struttura della lega.

● Dimensioni delle particelle di polvere di lega: le dimensioni delle particelle di polvere hanno un effetto significativo sulla durezza del carburo cementato. In generale, le particelle di polvere più fini favoriscono la densificazione della lega, migliorandone così la durezza. Le particelle grossolane possono causare l'allentamento della struttura interna della lega, influenzandone la durezza.

● Uniformità della polvere: l'uniformità della polvere è anche uno dei fattori che influenzano la durezza del carburo cementato. Se i componenti nella polvere sono distribuiti in modo non uniforme, potrebbero verificarsi prestazioni incoerenti dopo la sinterizzazione, con conseguente riduzione della durezza.

4. Processo di post-trattamento della lega

Dopo la sinterizzazione, cementatorulli in carburodi solito devono essere sottoposti a una serie di processi di post-trattamento, come trattamento termico, tempra superficiale, rivestimento, ecc., per migliorarne ulteriormente la durezza e la resistenza all'usura.

● Trattamento termico: controllando le velocità di riscaldamento e raffreddamento, il trattamento termico può migliorare significativamente la durezza del carburo cementato. Ad esempio, dopo un trattamento di tempra adeguato, la durezza superficiale dei rulli in carburo cementato può essere notevolmente migliorata.

● Trattamento di rivestimento: alcuni rulli in carburo cementato formeranno un rivestimento indurito (come rivestimento TiN, CrN) sulla superficie tramite tecnologia di rivestimento per migliorare la durezza superficiale e la resistenza all'usura. Questo trattamento può estendere significativamente la durata utile dei rulli in carburo cementato, specialmente in ambienti di lavoro ad alta temperatura e alta velocità.

Quali sono i metodi di prova per la durezza dei rulli in metallo duro?

Il test di durezza dei rulli in carburo cementato è una fase molto importante nel processo di produzione. I metodi di test di durezza comuni includono il test di microdurezza, il test di durezza Brinell, il test di durezza Vickers, il test di durezza Rockwell, ecc. Di seguito sono riportati diversi metodi di test comuni:

1. Prova di microdurezza (HV)

Il test di microdurezza è utilizzato principalmente per misurare la durezza di una piccola area sulla superficie di materiali in carburo cementato. Applicando un certo carico, l'indentatore piramidale diamantato lascia un'indentatura sulla superficie del materiale, quindi la lunghezza diagonale dell'indentatura viene misurata tramite un microscopio per calcolare il valore di durezza. Il test di microdurezza è adatto per materiali ad alta durezza come il carburo cementato.

2. Prova di durezza Rockwell (HRC)

Il test di durezza Rockwell è il metodo di prova di durezza più ampiamente utilizzato, in particolare per il test dei rulli in carburo cementato. Applicando una certa pressione sulla superficie del rullo in carburo cementato, viene misurata la profondità dell'indentatura per ottenere il valore di durezza. La scala di durezza Rockwell C (HRC) è solitamente utilizzata per misurare la durezza dei rulli in carburo cementato. Il processo di prova è rapido e i risultati sono intuitivi.

3. Prova di durezza Brinell (HB)

Il test di durezza Brinell determina la durezza applicando una certa pressione sulla superficie del rullo in carburo con una sfera di acciaio di un certo diametro e misurando il diametro dell'indentatura. La durezza Brinell è adatta per testare materiali più morbidi. Sebbene non sia comunemente utilizzato per testare i rulli in carburo, questo metodo è utilizzato anche in alcuni campi.

L'impatto della durezza del rullo in carburo sulle prestazioni

La durezza dei rulli in carburo è direttamente correlata alle loro prestazioni, in particolare alla resistenza all'usura e alla durata di vita. Maggiore è la durezza, maggiore è la resistenza all'usura del rullo in carburo e può mantenere un tasso di usura inferiore per un periodo di tempo più lungo in condizioni di lavoro ad alta velocità e carichi pesanti. Pertanto, la durezza è uno degli indicatori chiave per misurare la qualità dei rulli in carburo.

Tuttavia, più è alta la durezza, meglio è. Una durezza eccessiva può aumentare la fragilità della lega, influenzandone così l'impatto e la resistenza sismica. Nelle applicazioni pratiche, è necessario raggiungere un equilibrio tra durezza, tenacità e resistenza all'usura per garantire le buone prestazioni dei rulli in carburo in condizioni di lavoro complesse.

Con una storia che risale al 2001, JH Machinery è un produttore leader di rulli industriali in Cina. I nostri prodotti includono rulli in poliuretano, rulli di raffreddamento e rulli cromati, tutti progettati per soddisfare requisiti specifici del settore. Utilizziamo attrezzature all'avanguardia e aderiamo agli standard di qualità ISO9001 per garantire precisione e durata. Esplora le nostre opzioni all'ingrosso e prezzi accessibili oggi stesso.