Baza scio pri karbidaj ilmaterialoj

Karbido estas la plej vaste uzata klaso de alt-rapidaj maŝinadmaterialoj (HSM) por ilmaterialoj, kiuj estas produktitaj per pulvormetalurgiaj procezoj kaj konsistas el malmolaj karbidaj (kutime volframa karbido WC) partikloj kaj pli mola metala ligkonsisto. Nuntempe, ekzistas centoj da WC-bazitaj cementitaj karbidoj kun malsamaj konsistoj, el kiuj la plej multaj uzas kobalton (Co) kiel ligilon, nikelo (Ni) kaj kromo (Cr) ankaŭ estas ofte uzataj ligaj elementoj, kaj aliaj ankaŭ povas esti aldonitaj. Kelkaj aliaj alojaj elementoj. Kial ekzistas tiom da karbidaj gradoj? Kiel ilfabrikistoj elektas la ĝustan ilmaterialon por specifa tranĉoperacio? Por respondi ĉi tiujn demandojn, ni unue rigardu la diversajn ecojn, kiuj faras cementitan karbidon ideala ilmaterialo.

malmoleco kaj forteco

Cementita karbido de volframo (WC-Co) havas unikajn avantaĝojn kaj rilate al malmoleco kaj rezisteco. Volframa karbido (WC) estas esence tre malmola (pli ol korundo aŭ alumino-tero), kaj ĝia malmoleco malofte malpliiĝas kiam la funkcianta temperaturo pliiĝas. Tamen, al ĝi mankas sufiĉa dureco, esenca eco por tranĉiloj. Por utiligi la altan malmolecon de volframa karbido kaj plibonigi ĝian durecon, homoj uzas metalajn ligilojn por kunligi volframan karbidon, tiel ke ĉi tiu materialo havas malmolecon multe superantan tiun de rapidŝtalo, samtempe povante elteni plej multajn tranĉoperaciojn. Krome, ĝi povas elteni la altajn tranĉtemperaturojn kaŭzitajn de rapidmaŝinado.

Hodiaŭ, preskaŭ ĉiuj tranĉiloj kaj insertoj el WC-Co estas tegitaj, do la rolo de la baza materialo ŝajnas malpli grava. Sed fakte, ĝuste la alta elasta modulo de la WC-Co-materialo (mezuro de rigideco, kiu estas ĉirkaŭ triobla ol tiu de rapidŝtalo je ĉambra temperaturo) provizas la nedeformeblan substraton por la tegaĵo. La WC-Co-matrico ankaŭ provizas la bezonatan durecon. Ĉi tiuj ecoj estas la bazaj ecoj de WC-Co-materialoj, sed la materialaj ecoj ankaŭ povas esti adaptitaj per alĝustigo de la materiala konsisto kaj mikrostrukturo dum produktado de cementitaj karbidaj pulvoroj. Tial, la taŭgeco de la ila rendimento por specifa maŝinado dependas grandparte de la komenca freza procezo.

Muela procezo

Volframa karbida pulvoro estas akirita per karburigado de volframa (W) pulvoro. La karakterizaĵoj de volframa karbida pulvoro (precipe ĝia partikla grandeco) ĉefe dependas de la partikla grandeco de la kruda materialo volframa pulvoro kaj la temperaturo kaj tempo de karburigado. Kemia kontrolo ankaŭ estas kritika, kaj la karbona enhavo devas esti tenata konstanta (proksime al la stoiĥiometria valoro de 6.13% laŭ pezo). Malgranda kvanto da vanado kaj/aŭ kromo povas esti aldonita antaŭ la karburigada traktado por kontroli la pulvorajn partiklajn grandecojn per postaj procezoj. Malsamaj postaj procezkondiĉoj kaj malsamaj finaj prilaboraj uzoj postulas specifan kombinaĵon de volframa karbida partikla grandeco, karbona enhavo, vanada enhavo kaj kroma enhavo, per kiu diversaj volframaj karbidaj pulvoroj povas esti produktitaj. Ekzemple, ATI Alldyne, fabrikanto de volframa karbida pulvoro, produktas 23 normajn gradojn de volframa karbida pulvoro, kaj la variaĵoj de volframa karbida pulvoro adaptitaj laŭ uzantaj postuloj povas atingi pli ol 5-oblan grandecon de normaj gradoj de volframa karbida pulvoro.

Kiam oni miksas kaj muelas volframkarbidan pulvoron kaj metalan ligilon por produkti certan gradon de cementita karbida pulvoro, oni povas uzi diversajn kombinaĵojn. La plej ofte uzata kobalta enhavo estas 3% - 25% (peza proporcio), kaj se necesas plibonigi la korodreziston de la ilo, necesas aldoni nikelon kaj kromon. Krome, la metala ligilo povas esti plue plibonigita per aldono de aliaj alojkomponantoj. Ekzemple, aldoni rutenion al volframkarbida cementita karbido povas signife plibonigi ĝian durecon sen redukti ĝian malmolecon. Pliigi la enhavon de ligilo ankaŭ povas plibonigi la durecon de cementita karbido, sed ĝi reduktos ĝian malmolecon.

Redukti la grandecon de la volframkarbidaj partikloj povas pliigi la malmolecon de la materialo, sed la partikla grandeco de la volframkarbida devas resti la sama dum la sintrada procezo. Dum sintrado, la volframkarbidaj partikloj kombiniĝas kaj kreskas per procezo de dissolvo kaj reprecipitado. En la fakta sintrada procezo, por formi plene densan materialon, la metala ligo fariĝas likva (nomata likvafaza sintrado). La kreskorapideco de volframkarbidaj partikloj povas esti kontrolita per aldono de aliaj transirmetalaj karbidoj, inkluzive de vanadiokarbido (VC), kroma karbido (Cr3C2), titana karbido (TiC), tantalokarbido (TaC) kaj niobiokarbido (NbC). Ĉi tiuj metalkarbidoj kutime estas aldonitaj kiam la volframkarbida pulvoro estas miksita kaj muelita kun metala ligo, kvankam vanadiokarbido kaj kroma karbido ankaŭ povas esti formitaj kiam la volframkarbida pulvoro estas kaburizita.

Volframa karbida pulvoro ankaŭ povas esti produktita per uzado de reciklitaj rubaj cementitaj karbidaj materialoj. La reciklado kaj reuzado de ruba karbido havas longan historion en la cementita karbida industrio kaj estas grava parto de la tuta ekonomia ĉeno de la industrio, helpante redukti materialajn kostojn, ŝpari naturajn rimedojn kaj eviti rubmaterialojn. Damaĝa forigo. Ruba cementita karbido ĝenerale povas esti reuzata per APT (amonia paratungstato) procezo, zinka reakira procezo aŭ per dispremado. Ĉi tiuj "reciklitaj" volframaj karbidaj pulvoroj ĝenerale havas pli bonan, antaŭvideblan densiĝon ĉar ili havas pli malgrandan surfacareon ol volframaj karbidaj pulvoroj faritaj rekte per la volframa karburiga procezo.

La prilaboraj kondiĉoj de la miksita muelado de volframa karbida pulvoro kaj metala ligilo ankaŭ estas decidaj procezparametroj. La du plej ofte uzataj muelaj teknikoj estas pilmuelado kaj mikromuelado. Ambaŭ procezoj ebligas unuforman miksadon de muelitaj pulvoroj kaj reduktitan partiklan grandecon. Por ke la poste premita laborpeco havu sufiĉan forton, konservu la formon de la laborpeco, kaj ebligu al la funkciigisto aŭ manipulanto preni la laborpecon por operacio, kutime necesas aldoni organikan ligilon dum la muelado. La kemia konsisto de ĉi tiu ligilo povas influi la densecon kaj forton de la premita laborpeco. Por faciligi manipuladon, estas konsilinde aldoni alt-fortajn ligilojn, sed tio rezultigas pli malaltan kompaktiĝan densecon kaj povas produkti bulojn, kiuj povas kaŭzi difektojn en la fina produkto.

Post muelado, la pulvoro estas kutime ŝprucsekigita por produkti libere fluantajn aglomeraĵojn tenatajn kune per organikaj ligiloj. Per alĝustigo de la konsisto de la organika ligilo, la fluebleco kaj ŝarĝdenseco de ĉi tiuj aglomeraĵoj povas esti adaptitaj laŭbezone. Per kribrado de pli krudaj aŭ pli fajnaj partikloj, la partikla grandecdistribuo de la aglomeraĵo povas esti plue adaptita por certigi bonan fluon kiam ŝarĝita en la muldilan kavaĵon.

Fabrikado de laborpecoj

Karbidaj laborpecoj povas esti formitaj per diversaj procezmetodoj. Depende de la grandeco de la laborpeco, la nivelo de formkomplekseco, kaj la produktada aro, plej multaj tranĉaj enigaĵoj estas mulditaj uzante supra- kaj malsupra-premajn rigidajn ŝimojn. Por konservi la konstantecon de la pezo kaj grandeco de la laborpeco dum ĉiu premado, necesas certigi, ke la kvanto de pulvoro (maso kaj volumeno) fluanta en la kavaĵon estas precize la sama. La fluideco de la pulvoro estas ĉefe kontrolata per la grandecdistribuo de la aglomeraĵoj kaj la ecoj de la organika ligilo. Mulditaj laborpecoj (aŭ "blankaĵoj") estas formitaj per aplikado de mulda premo de 10-80 ksi (kilofuntoj por kvadrata futo) al la pulvoro ŝarĝita en la muldan kavaĵon.

Eĉ sub ekstreme alta mulda premo, la malmolaj volframkarbidaj partikloj ne deformiĝos aŭ rompiĝos, sed la organika ligilo estas premita en la interspacojn inter la volframkarbidaj partikloj, tiel fiksante la pozicion de la partikloj. Ju pli alta la premo, des pli strikta la ligado de la volframkarbidaj partikloj kaj des pli granda la kompaktiga denseco de la laborpeco. La muldaj ecoj de gradoj de cementita karbida pulvoro povas varii, depende de la enhavo de metala ligilo, la grandeco kaj formo de la volframkarbidaj partikloj, la grado de aglomerado, kaj la konsisto kaj aldono de organika ligilo. Por provizi kvantajn informojn pri la kompaktigaj ecoj de gradoj de cementitaj karbidaj pulvoroj, la rilato inter mulda denseco kaj mulda premo estas kutime desegnita kaj konstruita de la pulvorfabrikisto. Ĉi tiu informo certigas, ke la liverita pulvoro estas kongrua kun la mulda procezo de la ilfabrikisto.

Grand-dimensiaj karbidaj laborpecoj aŭ karbidaj laborpecoj kun altaj bildformatoj (kiel ekzemple ŝaftoj por finaj frezmaŝinoj kaj bormaŝinoj) estas tipe fabrikitaj el unuforme premitaj gradoj de karbida pulvoro en fleksebla sako. Kvankam la produktadciklo de la ekvilibra prema metodo estas pli longa ol tiu de la mulda metodo, la fabrikadkosto de la ilo estas pli malalta, do ĉi tiu metodo estas pli taŭga por produktado en malgrandaj kvantoj.

Ĉi tiu procezmetodo estas meti la pulvoron en la sakon, sigeli la sakbuŝon, kaj poste meti la sakon plenan de pulvoro en ĉambron, kaj apliki premon de 30-60 ksi per hidraŭlika aparato por premi. Premitaj laborpecoj ofte estas maŝinitaj laŭ specifaj geometrioj antaŭ sinterizado. La grandeco de la sako estas pligrandigita por akomodi la ŝrumpadon de la laborpeco dum kompaktigo kaj por provizi sufiĉan marĝenon por mueloperacioj. Ĉar la laborpeco devas esti prilaborita post premado, la postuloj por la konstanteco de ŝargado ne estas tiel striktaj kiel tiuj de la mulda metodo, sed estas tamen dezirinde certigi, ke la sama kvanto da pulvoro estas ŝargita en la sakon ĉiufoje. Se la ŝarga denseco de la pulvoro estas tro malgranda, ĝi povas konduki al nesufiĉa pulvoro en la sako, rezultante en troa malgranda laborpeco kaj devi esti skrapita. Se la ŝarga denseco de la pulvoro estas tro alta, kaj la pulvoro ŝargita en la sakon estas tro multe, la laborpeco devas esti prilaborita por forigi pli da pulvoro post kiam ĝi estas premita. Kvankam la troa forigita pulvoro kaj skrapitaj laborpecoj povas esti reciklitaj, fari tion reduktas produktivecon.

Karbidaj laborpecoj ankaŭ povas esti formitaj per eltrudaj ŝimoj aŭ injektaj ŝimoj. La eltruda mulda procezo estas pli taŭga por la amasproduktado de akssimetriaj formaj laborpecoj, dum la injekta mulda procezo estas kutime uzata por la amasproduktado de kompleksaj formaj laborpecoj. En ambaŭ muldaj procezoj, gradoj de cementita karbida pulvoro estas suspenditaj en organika ligilo, kiu donas dentopasto-similan konsistencon al la cementita karbida miksaĵo. La komponaĵo estas tiam aŭ eltrudita tra truo aŭ injektita en kavaĵon por formi. La karakterizaĵoj de la grado de cementita karbida pulvoro determinas la optimuman rilatumon de pulvoro al ligilo en la miksaĵo, kaj havas gravan influon sur la fluebleco de la miksaĵo tra la eltruda truo aŭ injekto en la kavaĵon.

Post kiam la laborpeco estas formita per fandado, izostata premado, eltrudado aŭ injekta fandado, la organika ligilo devas esti forigita de la laborpeco antaŭ la fina sintrada stadio. Sinterado forigas porecon de la laborpeco, igante ĝin plene (aŭ preskaŭ) densa. Dum sintrado, la metala ligo en la premformita laborpeco fariĝas likva, sed la laborpeco retenas sian formon sub la kombinita ago de kapilaraj fortoj kaj partikla ligado.

Post sinterizado, la geometrio de la laborpeco restas la sama, sed la dimensioj reduktiĝas. Por atingi la bezonatan laborpecan grandecon post sinterizado, la ŝrumpado-rapideco devas esti konsiderata dum la dizajnado de la ilo. La grado de karbida pulvoro uzata por fari ĉiun ilon devas esti desegnita por havi la ĝustan ŝrumpadon kiam kompaktigita sub la taŭga premo.

Preskaŭ ĉiuj kazoj postulas post-sinterigan traktadon de la sinterigita laborpeco. La plej baza traktado de tranĉiloj estas akrigi la tranĉrandon. Multaj iloj postulas mueladon de sia geometrio kaj dimensioj post sinterizado. Iuj iloj postulas supran kaj malsupran mueladon; aliaj postulas periferian mueladon (kun aŭ sen akrigo de la tranĉrando). Ĉiuj karbidaj pecetoj de muelado povas esti reciklitaj.

Laborpeca tegaĵo

En multaj kazoj, la preta laborpeco bezonas esti kovrita. La tegaĵo provizas lubrikecon kaj pliigitan malmolecon, same kiel difuzan baron al la substrato, malhelpante oksidiĝon kiam eksponita al altaj temperaturoj. La cementita karbida substrato estas kritika por la funkciado de la tegaĵo. Aldone al adaptado de la ĉefaj ecoj de la matrica pulvoro, la surfacaj ecoj de la matrico ankaŭ povas esti adaptitaj per kemia selektado kaj ŝanĝo de la sinteriga metodo. Per la migrado de kobalto, pli da kobalto povas esti riĉigita en la plej ekstera tavolo de la klingosurfaco ene de la dikeco de 20-30 μm relative al la resto de la laborpeco, tiel donante al la surfaco de la substrato pli bonan forton kaj durecon, igante ĝin pli rezistema al deformado.

Surbaze de sia propra fabrikada procezo (kiel ekzemple devaksa metodo, hejtrapideco, sinteriga tempo, temperaturo kaj karboniga tensio), la ilfabrikisto povas havi iujn specialajn postulojn por la grado de uzata cementita karbida pulvoro. Kelkaj ilfabrikistoj povas sinterigi la laborpecon en vakua forno, dum aliaj povas uzi varman izostatikan preman (HIP) sinteriga fornon (kiu premas la laborpecon proksime al la fino de la procezciklo por forigi iujn ajn restaĵojn) porojn). Laborpecoj sinterigitaj en vakua forno ankaŭ povas bezoni esti varmaj izostatike premitaj per plia procezo por pliigi la densecon de la laborpeco. Kelkaj ilfabrikistoj povas uzi pli altajn vakuajn sinterigajn temperaturojn por pliigi la sinterigitan densecon de miksaĵoj kun pli malalta kobalta enhavo, sed ĉi tiu aliro povas malglatigi ilian mikrostrukturon. Por konservi fajnan grajnograndecon, pulvoroj kun pli malgranda partikla grandeco de volframa karbido povas esti elektitaj. Por kongrui kun la specifa produktada ekipaĵo, la devaksaj kondiĉoj kaj karboniga tensio ankaŭ havas malsamajn postulojn por la karbona enhavo en la cementita karbida pulvoro.

Klasifiko de gradoj

Ŝanĝoj de kombinaĵoj de malsamaj tipoj de volframa karbida pulvoro, miksaĵa konsisto kaj enhavo de metala ligilo, tipo kaj kvanto de grenkreskiga inhibiciilo, ktp., konsistigas diversajn cementitajn karbidajn gradojn. Ĉi tiuj parametroj determinos la mikrostrukturon de la cementita karbido kaj ĝiajn ecojn. Iuj specifaj kombinaĵoj de ecoj fariĝis prioritataj por iuj specifaj prilaboraj aplikoj, kio faras senchava la klasifikon de diversaj cementitaj karbidaj gradoj.

La du plej ofte uzataj karbidaj klasifiksistemoj por maŝinprilaboraj aplikoj estas la C-noma sistemo kaj la ISO-noma sistemo. Kvankam nek sistemo plene reflektas la materialajn ecojn, kiuj influas la elekton de cementitaj karbidaj gradoj, ili provizas deirpunkton por diskuto. Por ĉiu klasifiko, multaj fabrikantoj havas siajn proprajn specialajn gradojn, rezultante en vasta gamo da karbidaj gradoj.

Karbidaj gradoj ankaŭ povas esti klasifikitaj laŭ konsisto. Volframa karbido (WC) gradoj povas esti dividitaj en tri bazajn tipojn: simplaj, mikrokristalaj kaj alojitaj. Simplaj gradoj konsistas ĉefe el volframa karbido kaj kobaltaj ligiloj, sed ankaŭ povas enhavi malgrandajn kvantojn de grenkreskaj inhibiciiloj. La mikrokristala grado konsistas el volframa karbido kaj kobalta ligilo aldonita kun pluraj milonoj de vanadiokarbido (VC) kaj (aŭ) kroma karbido (Cr3C2), kaj ĝia grenograndeco povas atingi 1 μm aŭ malpli. Alojgradoj konsistas el volframa karbido kaj kobaltaj ligiloj enhavantaj kelkajn procentojn da titana karbido (TiC), tantala karbido (TaC) kaj niobia karbido (NbC). Ĉi tiuj aldonoj ankaŭ estas konataj kiel kubaj karbidoj pro siaj sinteraj ecoj. La rezulta mikrostrukturo montras nehomogenan trifazan strukturon.

1) Simplaj karbidaj gradoj

Ĉi tiuj gradoj por metaltranĉado kutime enhavas 3% ĝis 12% da kobalto (laŭ pezo). La grandecintervalo de volframkarbidaj grajnoj estas kutime inter 1-8 μm. Kiel ĉe aliaj gradoj, redukti la partiklan grandecon de volframkarbido pliigas ĝian malmolecon kaj transversan romporeziston (TRS), sed reduktas ĝian durecon. La malmoleco de la pura tipo estas kutime inter HRA89-93.5; la transversa romporezisto estas kutime inter 175-350ksi. Pulvoroj de ĉi tiuj gradoj povas enhavi grandajn kvantojn da reciklitaj materialoj.

La simplaj gradoj povas esti dividitaj en C1-C4 en la C-grada sistemo, kaj povas esti klasifikitaj laŭ la gradserioj K, N, S kaj H en la ISO-grada sistemo. Simplaj gradoj kun mezaj ecoj povas esti klasifikitaj kiel ĝeneraluzeblaj gradoj (kiel C2 aŭ K20) kaj povas esti uzataj por torni, frezi, raboti kaj bori; gradoj kun pli malgranda grenograndeco aŭ pli malalta kobaltenhavo kaj pli alta malmoleco povas esti klasifikitaj kiel finaj gradoj (kiel C4 aŭ K01); gradoj kun pli granda grenograndeco aŭ pli alta kobaltenhavo kaj pli bona dureco povas esti klasifikitaj kiel malglatigaj gradoj (kiel C1 aŭ K30).

Iloj faritaj en Simplex-gradoj povas esti uzataj por maŝinado de gisfero, rustorezista ŝtalo de la serioj 200 kaj 300, aluminio kaj aliaj neferaj metaloj, superalojoj kaj harditaj ŝtaloj. Ĉi tiuj gradoj ankaŭ povas esti uzataj en aplikoj por tranĉado de nemetaloj (ekz. kiel rokaj kaj geologiaj boriloj), kaj ĉi tiuj gradoj havas grajngrandecon de 1,5-10 μm (aŭ pli granda) kaj kobaltan enhavon de 6%-16%. Alia uzo de simplaj karbidaj gradoj por tranĉado de nemetaloj estas en la fabrikado de ŝimoj kaj stampiloj. Ĉi tiuj gradoj tipe havas mezan grajngrandecon kun kobalta enhavo de 16%-30%.

(2) Mikrokristalaj cementitaj karbidaj gradoj

Tiaj gradoj kutime enhavas 6%-15% kobalton. Dum likva faza sintrado, la aldono de vanadiokarbido kaj/aŭ kromokarbido povas kontroli la grenkreskon por akiri fajngrajnan strukturon kun partikla grandeco malpli ol 1 μm. Ĉi tiu fajngrajna grado havas tre altan malmolecon kaj transversajn rompofortojn super 500ksi. La kombinaĵo de alta forto kaj sufiĉa tenaceco permesas al ĉi tiuj gradoj uzi pli grandan pozitivan rastangulon, kiu reduktas tranĉfortojn kaj produktas pli maldikajn pecetojn per tranĉado anstataŭ puŝado de la metala materialo.

Per strikta identigo de la kvalito de diversaj krudmaterialoj en la produktado de gradoj de cementita karbida pulvoro, kaj strikta kontrolo de la kondiĉoj de la sinteriga procezo por malhelpi la formadon de nenormale grandaj grajnoj en la materiala mikrostrukturo, eblas akiri taŭgajn materialajn ecojn. Por konservi la grajngrandecon malgranda kaj unuforma, reciklita pulvoro devus esti uzata nur se ekzistas plena kontrolo de la krudmaterialo kaj la reakira procezo, kaj ampleksa kvalitotestado.

La mikrokristalaj gradoj povas esti klasifikitaj laŭ la serio M en la ISO-grada sistemo. Krome, aliaj klasifikmetodoj en la C-grada sistemo kaj la ISO-grada sistemo estas samaj kiel por la puraj gradoj. Mikrokristalaj gradoj povas esti uzataj por fari ilojn, kiuj tranĉas pli molajn laborpecajn materialojn, ĉar la surfaco de la ilo povas esti maŝinita tre glate kaj povas konservi ekstreme akran tranĉrandon.

Mikrokristalaj gradoj ankaŭ povas esti uzataj por maŝinprilabori nikel-bazitajn superalojojn, ĉar ili povas elteni tranĉtemperaturojn ĝis 1200 °C. Por la prilaborado de superalojoj kaj aliaj specialaj materialoj, la uzo de mikrokristalaj gradoj kaj purgradaj iloj enhavantaj rutenion povas samtempe plibonigi ilian eluziĝreziston, deformadreziston kaj durecon. Mikrokristalaj gradoj ankaŭ taŭgas por la fabrikado de rotaciantaj iloj kiel ekzemple boriloj, kiuj generas ŝerstreĉon. Ekzistas borilo farita el kompozitaj gradoj de cementita karbido. En specifaj partoj de la sama borilo, la kobalta enhavo en la materialo varias, tiel ke la malmoleco kaj dureco de la borilo estas optimumigitaj laŭ la prilaboraj bezonoj.

(3) Alojaj tipoj de cementitaj karbido-gradoj

Ĉi tiuj gradoj estas ĉefe uzataj por tranĉi ŝtalpartojn, kaj ilia kobalta enhavo estas kutime 5%-10%, kaj la grenograndeco varias de 0.8-2μm. Aldonante 4%-25% da titana karbido (TiC), la tendenco de volframa karbido (WC) difuzi al la surfaco de la ŝtalpecetoj povas esti reduktita. Iloforto, kratereluziĝrezisto kaj termika ŝokrezisto povas esti plibonigitaj per aldono de ĝis 25% da tantala karbido (TaC) kaj niobia karbido (NbC). La aldono de tiaj kubaj karbidoj ankaŭ pliigas la ruĝan malmolecon de la ilo, helpante eviti termikan deformadon de la ilo dum peza tranĉado aŭ aliaj operacioj kie la tranĉrando generos altajn temperaturojn. Krome, titana karbido povas provizi nukleajn lokojn dum sinterizado, plibonigante la homogenecon de kuba karbida distribuo en la laborpeco.

Ĝenerale parolante, la malmoleco-intervalo de aloj-tipaj cementitaj karbidaj gradoj estas HRA91-94, kaj la transversa rompiĝrezisto estas 150-300ksi. Kompare kun puraj gradoj, alojgradoj havas malbonan eluziĝreziston kaj pli malaltan forton, sed havas pli bonan reziston al alteniĝa eluziĝo. Alojgradoj povas esti dividitaj en C5-C8 en la C-grada sistemo, kaj povas esti klasifikitaj laŭ la P kaj M-gradaj serioj en la ISO-grada sistemo. Alojgradoj kun mezaj ecoj povas esti klasifikitaj kiel ĝeneraluzeblaj gradoj (kiel C6 aŭ P30) kaj povas esti uzataj por torni, tuŝeti, raboti kaj frezi. La plej malmolaj gradoj povas esti klasifikitaj kiel finaj gradoj (kiel C8 kaj P01) por finaj torni kaj bori operacioj. Ĉi tiuj gradoj tipe havas pli malgrandajn grengrandecojn kaj pli malaltan kobaltan enhavon por atingi la bezonatan malmolecon kaj eluziĝreziston. Tamen, similaj materialaj ecoj povas esti akiritaj per aldono de pli da kubaj karbidoj. Gradoj kun la plej alta dureco povas esti klasifikitaj kiel malglatigaj gradoj (ekz. C5 aŭ P50). Tiuj ĉi gradoj tipe havas mezan grajngrandecon kaj altan kobaltan enhavon, kun malaltaj aldonoj de kubaj karbidoj por atingi la deziratan durecon per inhibicio de fendkresko. En interrompitaj tornigaj operacioj, la tranĉa rendimento povas esti plue plibonigita per uzado de la supre menciitaj kobaltriĉaj gradoj kun pli alta kobalta enhavo sur la ilsurfaco.

Alojgradoj kun pli malalta enhavo de titana karbido estas uzataj por maŝinado de rustorezista ŝtalo kaj modlebla fero, sed ankaŭ povas esti uzataj por maŝinado de neferaj metaloj kiel nikel-bazitaj superalojoj. La grenograndeco de ĉi tiuj gradoj estas kutime malpli ol 1 μm, kaj la kobalta enhavo estas 8%-12%. Pli malmolaj gradoj, kiel ekzemple M10, povas esti uzataj por turnado de modlebla fero; pli fortaj gradoj, kiel ekzemple M40, povas esti uzataj por frezado kaj rabotado de ŝtalo, aŭ por turnado de rustorezista ŝtalo aŭ superalojoj.

Aloj-specaj cementitaj karbidaj gradoj ankaŭ povas esti uzataj por nemetalaj tranĉceloj, ĉefe por la fabrikado de eluziĝ-rezistaj partoj. La partikla grandeco de ĉi tiuj gradoj estas kutime 1,2-2 μm, kaj la kobalta enhavo estas 7%-10%. Dum produktado de ĉi tiuj gradoj, alta procento de reciklita krudmaterialo kutime estas aldonita, rezultante en alta kostefikeco en aplikoj de eluziĝpartoj. Eluziĝpartoj postulas bonan korodreziston kaj altan malmolecon, kiujn oni povas atingi per aldono de nikelo kaj kroma karbido dum produktado de ĉi tiuj gradoj.

Por plenumi la teĥnikajn kaj ekonomiajn postulojn de ilfabrikistoj, karbida pulvoro estas la ŝlosila elemento. Pulvoroj desegnitaj por la maŝinprilabora ekipaĵo kaj procezparametroj de ilfabrikistoj certigas la rendimenton de la preta laborpeco kaj rezultigis centojn da karbidaj gradoj. La reciklebla naturo de karbidaj materialoj kaj la kapablo labori rekte kun pulvorprovizantoj permesas al ilfabrikistoj efike kontroli sian produktokvaliton kaj materialkostojn.