Control de proceso para la fabricación de carburos cementados.

Los carburos cementados son un buen ejemplo del uso de propiedades magnéticas en la industria.

La alta dureza combinada con la resistencia al desgaste hace que los carburos cementados sean atractivos para diversas aplicaciones de procesamiento de materiales, como minería, perforación, corte y conformado de metales, entre otros. La ventaja de la fabricación en polvo, que permite dar forma a diversas geometrías, contribuye aún más a un amplio uso y una buena personalización de los carburos cementados.

Fig.1: Carburos cementados

Los carburos cementados son materiales compuestos que consisten en partículas de carburo duro no ferromagnético (por ejemplo, carburo de tungsteno) y una fase de aglomerante ferromagnética (por ejemplo, cobalto). Después de ser prensados en formas requeridas, los compactos verdes se sinterizan a temperaturas más altas (hasta 1500 °C). Debido a la presencia de la fase de cobalto, las piezas semiacabadas de carburo cementado se pueden probar fácilmente por sus propiedades ferromagnéticas. La determinación de los parámetros magnéticos proporciona a los fabricantes información valiosa sobre la estructura del material, lo cual tiene un impacto en las propiedades mecánicas finales de los materiales.

Los fabricantes de materiales a menudo clasifican los carburos cementados por el tamaño de grano. Este parámetro sirve como indicador de la dureza, así como de la resistencia a la flexión y a la compresión. El monitoreo del proceso de sinterización implica comparar el tamaño de grano antes y después de la sinterización. Existe una correlación entre el tamaño de grano y el parámetro magnético de la intensidad del campo coercitivo. Midiendo la intensidad del campo coercitivo en muestras de lote, es posible determinar rápidamente y sin destrucción el tamaño de grano del carburo. Esto, a su vez, proporciona inferencias sobre la resistencia y dureza del material. Por esta razón, uno de los requisitos previos para un buen control de calidad en la metalurgia de polvos es la capacidad de determinar con precisión la intensidad del campo coercitivo.

Fig.2:  Análisis de las propiedades estructurales del carburo cementado mediante el campo de coercitividad (HCJ)

Además, las herramientas de corte deben poder resistir altas cargas. Una evaluación del equilibrio de carbono durante y después de la sinterización proporciona un importante parámetro de calidad para esto. Cuando ocurre una subcarburación en el proceso de sinterización, la fase resultante 'eta' puede hacer que la herramienta sea quebradiza, lo que lleva a su rotura. En el caso de una sobre carburación, el carbono precipita, lo que puede resultar en una resistencia y resistencia al desgaste insuficientes y, nuevamente, en la rotura de la herramienta. Por otro lado, el equilibrio de carbono tiene una influencia compleja en las características magnéticas de la fase de aglomerante, como la saturación magnética. Como resultado, se monitorea el equilibrio de carbono al comparar la saturación magnética real con el valor nominal.

Con los sistemas de medición KOERZIMAT HCJ y MS, tanto la intensidad del campo coercitivo como la saturación magnética se pueden determinar rápidamente, con precisión e independientemente de la forma.

KOERZIMAT 1.097 HCJ/J-H

KOERZIMAT 1.097 MS

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