Selezione dei materiali delle filiere di trafilatura in carburo di tungsteno

Le filiere di trafilatura, realizzate in carburo di tungsteno, sono strumenti utilizzati per la trafilatura di fili d'acciaio. Sono costituite da una matrice grezza e da un contenitore per la matrice. La qualità delle filiere, compresa la forma geometrica e la finitura superficiale dell'orifizio, influisce notevolmente sulla qualità della superficie del filo d'acciaio e sulla fluidità del processo di trafilatura. Ha anche un certo impatto sulle proprietà meccaniche del filo e sul consumo di energia. Inoltre, a causa del loro costo relativamente elevato, la vita utile delle filiere influisce direttamente sul costo del prodotto.

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Il carburo di tungsteno, che viene utilizzato per produzione di filiere per la trafilaturaappartiene alle leghe dure di tungsteno-cobalto. In base al contenuto di cobalto, sono classificate in tre tipi: K01, K10 e K20, che rappresentano la percentuale di cobalto. Secondo gli standard ISO, il K01 contiene 3% di cobalto, il K10 contiene 6% di cobalto e il K20 contiene 8% di cobalto. Il tungsteno determina la durezza e la resistenza all'usura, mentre il cobalto funge da legante, determinando la tenacità della lega. La composizione e la dimensione delle particelle del carburo di tungsteno hanno un impatto significativo sulle sue prestazioni. Un aumento del contenuto di cobalto aumenta la tenacità e la resistenza alla flessione della lega, ma ne riduce leggermente la densità, la durezza e la resistenza alla compressione. Al contrario, la riduzione del contenuto di cobalto ha l'effetto opposto. Il carburo di tungsteno a grana grossa migliora la tenacità e la resistenza alla flessione della lega, ma ne riduce la durezza e la resistenza all'usura, rendendolo inadatto alle filiere. Il carburo di tungsteno a grana fine migliora la durezza e la resistenza all'usura della lega, ma ne riduce leggermente la resistenza. È adatto per realizzazione di filiere per la trafilatura con diametri ridotti.

Le varie qualità di leghe dure utilizzate per la produzione di matrici per trafilatura presentano proprietà meccaniche diverse. Ecco una breve introduzione ad alcuni di questi gradi come riferimento:

K01: Contiene 97% di carburo di tungsteno e 3% di cobalto, con una struttura a grana fine. Presenta la durezza più elevata e la resistenza più bassa tra le leghe di tungsteno-cobalto, offrendo un'eccellente resistenza all'usura ma una tenacità relativamente scarsa. È adatta per la trafilatura di fili d'acciaio di piccole dimensioni.

K10: Contiene carburo di tungsteno 94% e cobalto 6%, con una struttura a grana media. Le filiere realizzate con questa qualità possono essere utilizzate per la trafilatura di metalli non ferrosi o fili di varie specifiche. Presenta un'elevata resistenza all'usura, oltre a una buona resistenza e tenacità. Questo grado è comunemente utilizzato per la produzione di filiere.

K20: Contiene carburo di tungsteno 92% e cobalto 8%, con una struttura a grana media. È adatto per la produzione di matrici per la trafilatura di tubi e barre di grande diametro (inferiore a 50 millimetri di diametro) e può essere utilizzato anche per la trafilatura di fili di acciaio di dimensioni grossolane. Rispetto al K10, presenta una maggiore tenacità e resistenza agli urti, ma una resistenza all'usura e una durezza leggermente inferiori.