Uma haste de carboneto de tungstênio, também conhecida como barra redonda de metal duro, é um produto cilíndrico feito de carboneto de tungstênio e um aglutinante metálico, normalmente cobalto. As hastes são a forma semi{1}}acabada de muitas ferramentas de corte: elas são retificadas, estriadas e revestidas para se tornarem fresas de topo, brocas, alargadores e ferramentas de ranhura. Por combinarem dureza muito alta com boa tenacidade, também servem como peças de desgaste em ferramentas de precisão.
Composição e Rota de Produção
As hastes de metal duro são produzidas pela metalurgia do pó. O pó de carboneto de tungstênio é misturado com pó de cobalto e pequenas quantidades de inibidores de crescimento de grãos, moído em uma pasta homogênea, seco, prensado em bastões verdes e sinterizado em alta temperatura até a densidade total. O teor de cobalto está normalmente entre 6 e 12 por cento em peso, e o restante é carboneto de tungstênio. Após a sinterização, as hastes são retificadas-sem centro até a tolerância e retilinidade do diâmetro final.
Propriedades principais
| Propriedade | Faixa típica |
|---|---|
| Dureza | HRA 88 a 93 |
| Conteúdo de cobalto | 6 a 12 por cento |
| Densidade | 14,3 a 15,0 g por centímetro cúbico |
| Resistência à compressão | Muito alto, entre os materiais de ferramentas mais altos |
| Resistência ao desgaste | Excelente em corte de metal e serviço abrasivo |
Estas são gamas comerciais típicas. Um nível mais alto de cobalto aumenta a tenacidade às custas da dureza, e um nível mais baixo de cobalto aumenta a dureza e a resistência ao desgaste às custas da tenacidade.
Notas comuns e suas aplicações
| Família de notas | Estrutura de grãos | Aplicação típica |
|---|---|---|
| Grão ultra{0}}fino | Grãos de carboneto sub{0}}mícron | Brocas de PCB, microfresas de topo, usinagem-de alta velocidade |
| Grão fino | Grãos finos de metal duro | Fresas de topo e brocas para aço e aço inoxidável |
| Grão médio | Grãos de metal duro padrão | Usinagem geral de ferro fundido e metais-não ferrosos |
| Grão grosso | Grãos grossos de metal duro | Peças de desgaste, mineração e ferramentas de percussão |
Aplicações em ferramentas de corte e peças de desgaste
As hastes de metal duro são o material inicial para ferramentas de corte de metal duro. Após a retificação, as hastes se transformam em fresas de topo para fresamento, brocas para fazer furos, alargadores para acabamento de furos e fresas de rosca para rosqueamento. Além do corte, as hastes são usinadas em pinos de desgaste, punções, barras-guia e componentes de válvulas onde a estabilidade dimensional sob abrasão é necessária.
O que verificar ao comprar hastes de metal duro
Quatro parâmetros definem uma ordem de haste de metal duro. A classe, expressa pelo tamanho do grão e conteúdo de cobalto, define o equilíbrio de dureza-resistência. A tolerância do diâmetro e a retilineidade determinam a quantidade de tolerância de retificação que o fabricante da ferramenta precisa. O comprimento e a disponibilidade de furos centrais ou planos afetam a fixação durante a retificação. Por fim, o certificado de qualidade deve indicar a densidade, a dureza, a resistência à ruptura transversal e o teor de cobalto para que o comprador possa verificar o grau.
Perguntas frequentes
Q1: Qual é a diferença entre uma haste de metal duro e uma barra de metal duro?
Na maior parte do uso comercial, os dois termos referem-se ao mesmo produto cilíndrico. Alguns catálogos utilizam barra para diâmetros maiores e haste para estoque menor, mas o material e a rota de produção são idênticos.
Q2: As hastes de metal duro podem ser soldadas ou brasadas?
A brasagem é possível e comum ao fixar pontas de metal duro em hastes de aço. A soldagem por fusão não é típica, porque o choque térmico da soldagem pode quebrar o metal duro.
Q3: Para que serve o aglutinante de cobalto?
O cobalto une os grãos duros de carboneto de tungstênio e confere à haste sua resistência. Aumentar o teor de cobalto melhora a resistência ao impacto, mas reduz a dureza e a resistência ao desgaste.
Q4: Em quais tamanhos as hastes de metal duro estão disponíveis?
Os diâmetros normalmente variam de cerca de 1 mm a 40 mm, com comprimentos padrão como 310 mm e 330 mm, e tamanhos personalizados podem ser solicitados. A escolha depende do diâmetro da ferramenta a ser retificada.
Q5: Como escolho entre grãos finos e grossos?
Classes de grãos finos e ultra{0}}adequados para ferramentas de corte para aço e ligas-resistentes ao calor, onde a nitidez da aresta e a resistência ao desgaste são importantes. Classes de granulação grossa são adequadas para peças de desgaste sujeitas a impacto-, onde a tenacidade é mais importante do que o fio da navalha.