هل التنغستن كربيد هش؟

قائمة المحتوى

● فهم كربيد التنغستن

>> خصائص كربيد التنغستن

● لماذا تنغستن كربيد هش؟

● تطبيقات كربيد التنغستن

● التحليل المقارن

● العوامل التي تؤثر على هشاشة

● آثار العالم الحقيقي

● خاتمة

● الأسئلة الشائعة

>> 1. ما الذي يجعل كربيد التنغستن صعبًا جدًا؟

>> 2. هل يمكن استخدام كربيد التنغستن في المجوهرات؟

>> 3. كيف يؤثر الموثق على خصائص كربيد التنغستن؟

>> 4. هل تنغستن كربيد قابلة لإعادة التدوير؟

>> 5. كيف يؤثر حجم الحبوب على أداء كربيد التنغستن؟

● الاستشهادات:

Tungsten Carbide هو مركب مصنوع من أجزاء متساوية من التنغستن والكربون ، والمعروف عن صلابة ومتانة استثنائية. ومع ذلك ، غالبًا ما يوصف بأنه هش ، والذي يثير أسئلة حول تطبيقاتها وأدائها في مختلف الصناعات. هذه المقالة تتعمق في خصائص كربيد التنغستن ، وهشاشةها ، وآثارها في التطبيقات العملية.

فهم كربيد التنغستن

Tungsten Carbide (WC) هو مركب كيميائي يعرض صلابة رائعة ، حيث يحتل المرتبة بين 9 و 9.5 على مقياس Mohs ، مما يجعله أحد أصعب المواد المعروفة للإنسان ، في المرتبة الثانية بعد الماس. تجعلها الكثافة العالية وقوتها خيارًا مثاليًا لمختلف التطبيقات الصناعية ، بما في ذلك أدوات القطع ومعدات التعدين والمجوهرات.

خصائص كربيد التنغستن

- صلابة: كربيد التنغستن صعب للغاية بسبب هيكله البلوري الفريد. لا يمكن تصنيعها إلا باستخدام أدوات الماس.

- الكثافة: لديها كثافة حوالي 15.6 جم/سم 3 ؛ ، مما يجعلها أكثر كثافة من الصلب.

- الاستقرار الحراري: يحافظ كربيد التنغستن على صلابة في درجات حرارة مرتفعة ، مع نقطة انصهار حوالي 2،870 درجة مئوية (5،198 درجة فهرنهايت).

- المقاومة الكيميائية: إنها مقاومة للعديد من الأحماض ولا تتأكسد في درجات الحرارة الطبيعية ، مما يجعلها مناسبة للبيئات القاسية.

- الهشاشة: على الرغم من صلابةها ، يعتبر كربيد التنغستن هشًا. هذه الهشاشة تعني أنه في ظل ظروف معينة - مثل التأثير أو الإجهاد المفرط - يمكن أن تكسر أو تحطيم بدلاً من التشوه مثل المزيد من المعادن الدكتايل.

لماذا تنغستن كربيد هش؟

تنشأ هشاشة كربيد التنغستن من خصائصها المادية المتأصلة:

1. التركيب البلوري: يساهم الهيكل البلوري المعبأ بإحكام في صلابةه ولكنه يحد من قدرته على امتصاص الطاقة دون كسر.

2. عملية التلبيد: يتم إنتاج كربيد التنغستن عادة من خلال عملية تلبيس حيث يتم خلط مسحوق التنغستن مع الكربون وتسخينه. يمكن أن تقدم هذه العملية العيوب المجهرية التي تؤثر على المتانة.

3. محتوى الموثق: غالبًا ما يتم دمج كربيد التنغستن مع موثق معدني (عادة الكوبالت أو النيكل) لتعزيز المتانة. تؤثر نسبة كربيد التنغستن إلى Binder بشكل كبير على هشاشة المواد والصلابة العامة.

4. حجم الحبوب: يلعب حجم حبوب كربيد التنغستن أيضًا دورًا مهمًا في تحديد المتانة. تميل الحبوب الأصغر إلى زيادة صلابة ولكن يمكن أن تقلل من صلابة الكسر.

تطبيقات كربيد التنغستن

على الرغم من هشاشةها ، فإن خصائص Tungsten Carbide تجعلها ذات قيمة عالية في مختلف الصناعات:

- أدوات القطع: تتيح صلابة ذلك قطع الدقة في تطبيقات الآلات.

- معدات التعدين: تستخدم في أجزاء الحفر وغيرها من الأدوات التي تتطلب مقاومة عالية التآكل.

- المجوهرات: شعبية لنطاقات الزفاف بسبب مقاومة الخدش ومتانةها.

- التطبيقات العسكرية: تعمل في ذخيرة دروع درع بسبب كثافتها وصلصتها.

التحليل المقارن

لفهم خصائص كربيد التنغستن بشكل أفضل مقارنة بالمواد الأخرى ، ضع في اعتبارك الجدول التالي:

الممتلكات	كربيد التونغستن	الصلب	الماس
صلابة (مقياس موس)	9 - 9.5	7.5 - 8	10
الكثافة (g/cm ⊃3 ؛)	~ 15.6	~ 7.85	~ 3.5
هشاشة	عالي	قليل	منخفض جدا
الاستقرار الحراري	عالي	معتدل	عالية جدا
ارتداء المقاومة	ممتاز	جيد	ممتاز

العوامل التي تؤثر على هشاشة

1. تقنيات التصنيع: يمكن أن تؤدي الاختلافات في درجة حرارة التلبد والوقت إلى اختلافات في خصائص المواد.

2. تكوين السبائك: نوع وكمية الموثق المستخدمة يمكن أن يعزز أو يقلل من هشاشة.

3. الظروف البيئية: يمكن أن يؤثر التعرض لدرجات الحرارة القصوى أو البيئات المسببة للتآكل على سلامة مكونات كربيد التنغستن.

آثار العالم الحقيقي

في التطبيقات العملية ، فإن هشاشة كربيد التنغستن لها مزايا وعيوب:

- المزايا:

- مقاومة ارتداء عالية تؤدي إلى حياة أدوات أطول.

- يحافظ على حواف حادة لقطع الدقة.

- عيوب:

- عرضة لتقطيع أو تكسير تحت تأثير كبير.

- القدرة المحدودة على تحمل قوى الانحناء مقارنة مع المزيد من مواد الدكتايل.

خاتمة

كربيد التنغستن هو في الواقع مادة هشة على الرغم من صلابة وقوتها الرائعة. يعد فهم هذه الخاصية أمرًا ضروريًا لاختيار التطبيقات المناسبة حيث تكون مقاومة التأثير أقل أهمية من مقاومة التآكل. على الرغم من أنه يتفوق في المتانة لأدوات القطع والتطبيقات الصناعية ، يجب توخي الحذر عند استخدامها في المواقف التي قد يحدث فيها التأثير العالي أو الإجهاد.

الأسئلة الشائعة

1. ما الذي يجعل كربيد التنغستن صعبًا جدًا؟

تأتي صلابة Tungsten Carbide من بنيتها البلورية الفريدة التي تشكلت أثناء عملية تلبيد مسحوق التنغستن المخلوط مع الكربون.

2. هل يمكن استخدام كربيد التنغستن في المجوهرات؟

نعم ، تونغستن كربيد شائع في المجوهرات بسبب مقاومة الخدش ومتانته ؛ ومع ذلك ، يمكن أن تصدع تحت القوة المتطرفة.

3. كيف يؤثر الموثق على خصائص كربيد التنغستن؟

يعزز الموثق (عادة الكوبالت أو النيكل) الصلابة ولكن يمكن أن يزيد من هشاشة إذا تم استخدامه بشكل فائض أو إذا لم يكن التكوين متوازنًا جيدًا.

4. هل تنغستن كربيد قابلة لإعادة التدوير؟

نعم ، يمكن إعادة تدوير كربيد التنغستن ؛ يمكن استرداد الأدوات البالية وإعادة استخدامها في عمليات التصنيع.

5. كيف يؤثر حجم الحبوب على أداء كربيد التنغستن؟

تزيد أحجام الحبوب الأصغر من الصلابة ولكنها قد تقلل من صلابة الكسر ؛ الحبوب الأكبر تعمل على تحسين الصلابة ولكن تقليل مقاومة التآكل.

الاستشهادات:

[1] https://www.tungstenringsco.com/faq

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[3] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc8269496/

[4] https://www.linkedin.com/pulse/characteristics-tungsten-carbide-zbettercarbide

[5] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/

[6] https://www.carbinite.com/collet-applications/

[7] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide

[8]

[9)

[10] https://carbideprocors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html

[11] https://wolframslides.com/about_tungsten_carbide.php

[12]

[13] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide

[14]

[15] https://woodworking.stackexchange.com/questions/4328/how-brittle-is-carbide

[16] https://generalcarbide.com/pdf/general-carbide-designers-guide-tungsten-carbide.pdf

[17] https://www.linkedin.com/pulse/brittleness-tungsten-carbide-shijin-lei

[18] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/

[19] https://theartisanrings.com/en-de/blogs/news/what-is-tungsten-carbide-carcteristics-of-tungsten-carbide-rings

[20] https://www.azom.com/properties.aspx؟articleid=1203

[21] https://www.eng-tips.com/threads/tungsten-amp-tungsten-carbide-alternities.234870/

[22] https://www.istockphoto.com/de/bot-wall؟returnurl=٪2FDE٪2Fphotos٪2Ftungsten-Carbide-drill-bits

[23] https://www.istockphoto.com/de/bot-wall؟returnurl=٪2FDE٪2Fphotos٪2Ftungsten-Carbide

[24] https://stock.adobe.com/search؟k=tungsten+CarBide

[25] https://stock.adobe.com/search؟k=carbide

[26] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/

[27] https://phys.org/news/2013-05-brittle-material-tungsten-fibre-reinforced tungsten.html

[28] https://tungstentitans.com/pages/faqs

[29] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/

[30] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html

[31] https://eternaltungsten.com/frequale-asked-questions-faqs

[32]

[33] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-common-questions-about-tungsten

[34]

[35] https://www.sciencemadness.org/smwiki/index.php/tungsten_carbide

[36] https://www.larsonjewelers.com/pages/tungsten-rings-pros-cons-facts-myths

[37] https://www.eng-tips.com/threads/question-regarding-tungsten-carbide-brazing.293005/

[38] https://www.tungstenringscenter.com/faq

[39] https://www.practicalmachinist.com/forum/threads/carbide-vs-tungsten-carbide-in-tool-realm.336544/

[40] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten

[41] https://www.kennametal.com/us/en/products/carbide-wear-barts/fluid-angling-and-flow-control/separation-solutions-for-centrifuge-machines/tungsten-carbide-materials.html

[42] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html

[43] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html

[44] https://www.tungstenrepublic.com/tungsten-carbide-rings-faq.html