Sob quais circunstâncias o Cermet não pode substituir o metal duro?

Existem diferenças fundamentais nas propriedades mecânicas entre metalocerâmica (Cermet) e metal duro (WC-Co). A tenacidade (resistência ao impacto) e a resistência ao choque térmico das cerâmicas metálicas são muito inferiores às das ligas duras. Nos cenários a seguir, a metalocerâmica não deve ser usada no lugar do metal duro; caso contrário, é altamente provável que cause lascas, rachaduras ou até mesmo acidentes de processamento:

1. Em situações com cargas de impacto ou cortes intermitentes

Cenários típicos:

fresamento (especialmente fresamento lateral, fresamento de chanfro), torneamento de eixos com rasgos de chaveta ou furos, usinagem de desbaste de superfícies pretas de peças fundidas, furação (entrada/saída instantânea).

Razão:

A resistência à flexão da cerâmica metálica é geralmente apenas 1/3 a 1/2 daquela das ligas duras. A força de impacto instantânea na aresta de corte ao entrar ou sair da peça de trabalho causará diretamente a quebra da aresta, que não pode ser absorvida pela deformação plástica como as ligas duras podem.

2. Sistemas de processamento de baixa rigidez ou ambientes de vibração

Cenários típicos:

máquinas-ferramentas antigas (com grande desvio do fuso), processamento de eixos delgados, barras de mandrilar longas suspensas, rigidez de fixação insuficiente, fixação instável da peça.

Motivo: As metalocerâmicas são extremamente sensíveis à vibração. Pequenos tremores no sistema de processamento podem causar apenas um leve desgaste em ligas duras, mas em metalocerâmicas, eles evoluirão rapidamente para lascas macroscópicas.

3. Usinagem de desbaste para serviços pesados ​​ou corte com grandes tolerâncias

Cenários típicos: corte com profundidade de inclinação posterior (ap) > 3mm e avanço (f) > 0,3mm/r.

Motivo: A resistência da cerâmica metálica não suporta grande resistência ao corte. Sob cargas pesadas, a base da lâmina está sujeita a fraturas, em vez de desgaste normal.

4. Processamento de materiais viscosos e de alta resistência

Cenários típicos:

torneamento/fresamento de ligas de titânio (TC4), ligas de alta temperatura (Inconel 718), aço inoxidável austenítico (304), níquel puro.

Razão:

Esses materiais possuem cavacos difíceis de quebrar e tendem a formar longos rolos de cavacos que envolvem a ferramenta. Embora a afinidade química da cerâmica metálica com esses materiais seja baixa, a força de tração e a adesão dos cavacos farão com que a borda sofra falha de 'descascamento', e sua capacidade de resistir à deformação plástica é inferior à das ligas duras.

5. Fornecimento instável de refrigerante ou usinagem de desbaste a seco

Cenários típicos:

usando emulsão à base de água para resfriamento de grande fluxo, resfriamento intermitente (como vazamento manual) e usinagem de desbaste a seco.

Razão:

A cerâmica metálica tem baixa condutividade térmica e é sensível ao estresse térmico. Se a lâmina quente entrar repentinamente em contato com o refrigerante, um enorme gradiente térmico gerará “rachaduras térmicas”, acelerando a falha da ferramenta. As ligas duras têm boa condutividade térmica e maior resistência ao choque térmico.

6. Processamento de baixa velocidade e alto torque

Cenários típicos:

rosqueamento, alargamento, torneamento em baixa velocidade.

Razão:

A vantagem da metalocerâmica reside na sua dureza vermelha e resistência ao desgaste em altas velocidades. Em baixas velocidades, sua vantagem de dureza não pode ser exercida e, em vez disso, devido à tenacidade insuficiente, eles são propensos a microfraturas na borda, resultando em uma diminuição na precisão do processamento.

Contanto que qualquer uma das palavras-chave 'impacto', 'vibração' ou 'carga pesada' exista no processo de processamento, o metal duro deve ser usado; as cerâmicas metálicas são adequadas apenas para acabamento e semiacabamento contínuo, estável e de alta velocidade.