هل تنغستن كربيد مثل الصلب التنغستن؟

قائمة المحتوى

● مقدمة إلى كربيد التنغستن

>> تطبيقات كربيد التنغستن

● مقدمة في Tungsten Steel

>> تطبيقات الصلب التنغستن

● مقارنة بين كربيد التنغستن والصلب التنغستن

● التطبيقات والتطورات المتقدمة

>> كربيد التنغستن في الفضاء

>> الصلب التنغستن في السيارات

>> تقنية النانو والمواد المركبة

>> التصنيع المضافة

● الاعتبارات البيئية والصحية

● خاتمة

● الأسئلة المتداولة

>> 1. ما هو الفرق الرئيسي بين كربيد التنغستن وصلب التنغستن؟

>> 2. ما هي المواد الأكثر صعوبة ، كربيد التنغستن أو الصلب التنغستن؟

>> 3. ما هي التطبيقات النموذجية لكربريد التنغستن؟

>> 4. هل يمكن استخدام الصلب التنغستن في تطبيقات درجة الحرارة العالية؟

>> 5. هل كربيد التنغستن أغلى من الصلب التنغستن؟

● الاستشهادات:

غالبًا ما يتم الخلط بين Tungsten Carbide و Tungsten Steel مع بعضهما البعض بسبب أسماءها وخصائصها المماثلة ، لكنها مواد مميزة مع تركيبات وتطبيقات مختلفة. في هذه المقالة ، سوف نتعمق في الاختلافات بين Tungsten Carbide و Tungsten Steel ، واستكشاف مؤلفاتها وخصائصها واستخداماتها.

مقدمة إلى كربيد التنغستن

كربيد التنغستن ، مع الصيغة الكيميائية WC ، هو مركب مصنوع من أجزاء متساوية من التنغستن وذرات الكربون. تشتهر بصلابةها الاستثنائية ، حيث تحتل المرتبة بين 9 و 9.5 على مقياس صلابة Mohs ، مما يجعلها واحدة من أصعب المواد المعروفة ، والثانية فقط إلى الماس. هذه الصلابة ، جنبًا إلى جنب مع قوته العالية ومقاومة التآكل والتآكل ، تجعل كربيد التنغستن مادة مثالية لأدوات القطع ، وقطع الحفر ، والأجزاء المقاومة للارتداء.

تكوين كربيد التنغستن وهيكله

يشكل كربيد التنغستن بنية بلورية سداسية ، مما يساهم في تصلبه وكثافته العالية. إنه حوالي ثلاثة أضعاف قاسية مثل الصلب ، مع معامل يونغ من حوالي 530-700 GPA. الكثافة العالية من كربيد التنغستن ، حوالي 15.6 جم/سم 3 ؛ ، هو ما يقرب من ضعف كثافة الصلب.

تطبيقات كربيد التنغستن

1. أدوات القطع: يستخدم كربيد التنغستن على نطاق واسع في تصنيع أدوات القطع بسبب صلابة عالية ومقاومة التآكل. يسمح بسرعات قطع أسرع وعمر الأدوات الأطول مقارنة بالصلب عالي السرعة.

2. بتات الحفر: في تطبيقات التعدين والحفر ، يتم استخدام نصائح كربيد التنغستن للحفر من خلال المواد الصلبة بكفاءة.

3. ذخيرة الذروة الدروع: صلابةها الشديدة تجعل كربيد التنغستن مناسبًا لإنتاج جولات الرموز الدراسية.

4. المجوهرات والأدوات الجراحية: نظرًا لمقاومة التآكل والصلابة ، يتم استخدام كربيد التنغستن في صنع المجوهرات والأدوات الجراحية.

5. الأجزاء المقاومة للارتداء: يستخدم كربيد التنغستن أيضًا في المكونات التي تتطلب مقاومة عالية التآكل ، مثل الفتحات والأختام.

6. الفضاء والدفاع: تكثفها وقوتها العالية تجعلها مناسبة للتطبيقات في الفضاء والدفاع ، مثل فوهات الصواريخ ومكونات الصواريخ.

مقدمة في Tungsten Steel

تعتبر الصلب التنغستن ، الذي يشار إليه غالبًا باسم الصلب عالي السرعة أو الصلب الأدوات ، سبيكة تحتوي على التنغستن كمكون أساسي. يتم صنعه عن طريق إضافة التنغستن إلى الصلب المنصهر أثناء عملية صناعة الصلب ، مما يؤدي إلى مادة ذات محتوى تنغستن يتراوح عادة من 15 ٪ إلى 25 ٪. تشتهر الصلب التنغستن بأصحابها العالية ومقاومة التآكل ، على الرغم من أنها ليست بنفس القدر مثل كربيد التنغستن. يتم استخدامه بشكل شائع في أدوات المخرطة ، وقطع الحفر ، وأدوات القطع الأخرى التي تكون هناك حاجة إلى عمليات عالية السرعة.

تركيبة وخصائص الصلب التنغستن

ينتمي Tungsten Steel إلى فئة Carbides المعقدة ولكنه متميز عن كربيد التنغستن بسبب انخفاض محتوى التنغستن وعملية التصنيع المختلفة. لديها صلابة حول HRC 85-92 ، وهو أقل من كربيد التنغستن ولكنه لا يزال مرتفعًا جدًا مقارنة بالفولاذ الآخر.

تطبيقات الصلب التنغستن

1. أدوات القطع عالية السرعة: يتم استخدام الصلب التنغستن في أدوات القطع عالية السرعة بسبب قدرتها على الحفاظ على صلابة في درجات حرارة عالية.

2. بتات الحفر وأدوات المخرطة: يتم استخدامها عادة في أجزاء الحفر وأدوات مخرطة لمتانتها ومقاومة التآكل.

3. قواطع الزجاج والبلاط: يستخدم الصلب التنغستن أيضًا في قواطع الزجاج والبلاط من أجل صلابة ومقاومة التشوه.

4. أدوات الآلات: مقاومة التآكل العالية تجعلها مناسبة لأدوات التصنيع التي تتطلب الدقة والمتانة.

5. مكونات السيارات: يتم استخدام الصلب التنغستن في صناعة السيارات للمكونات التي تتطلب قوة عالية ومتانة.

مقارنة بين كربيد التنغستن وبرنامج

تنغستن	كربيد	التنغستن الصلب
تعبير	التنغستن والكربون (WC)	تنغستن ملموس مع الصلب (15-25 ٪ التنغستن)
صلابة	صلابة موس: 9-9.5 ، فيكرز صلابة: حوالي 2600	صلابة فيكرز: حوالي 10K ، HRC 85-92
عملية التصنيع	مسحوق المعادن مع موثق الكوبالت	عملية صنع الصلب مع إضافة التنغستن
التطبيقات	أدوات القطع ، أجزاء الحفر ، أجزاء مقاومة للارتداء ، مجوهرات ، أدوات جراحية	أدوات القطع عالية السرعة ، أجزاء الحفر ، أدوات المخرطة ، قاطعات الزجاج والبلاط
كثافة	حوالي 15.6 جم/سم 3 ؛	أقل من كربيد التنغستن ، على غرار الصلب
الموصلية الحرارية	الموصلية الحرارية العالية (حوالي 110 واط/(م · ك))	انخفاض الموصلية الحرارية مقارنة مع كربيد التنغستن

التطبيقات والتطورات المتقدمة

كربيد التنغستن في الفضاء

يتم استخدام كربيد التنغستن في الفضاء من أجل نسبة القوة إلى الوزن العالية ومقاومة درجات الحرارة القصوى. غالبًا ما يتم استخدامه في فوهات الصواريخ والمكونات الأخرى التي تتطلب متانة عالية.

الصلب التنغستن في السيارات

في صناعة السيارات ، يتم استخدام Tungsten Steel لصنع مكونات محرك عالية الأداء بسبب قدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة والارتداء.

تقنية النانو والمواد المركبة

أدت التطورات الأخيرة في تقنية النانو إلى تطوير مواد مركبة تجمع بين كربيد التنغستن مع مواد أخرى لتعزيز خصائصها. يتم استكشاف هذه المركبات للتطبيقات المتقدمة في مجالات مثل تخزين الطاقة والأجهزة الطبية الحيوية.

التصنيع المضافة

يتم تطوير تقنيات التصنيع الإضافية ، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لإنتاج أجزاء كربيد التنغستن المعقدة مع كفاءة محسنة وانخفاض النفايات. هذه التكنولوجيا لديها إمكانات كبيرة لتعطيل طرق التصنيع التقليدية من خلال السماح بإنشاء هندسة معقدة لا يمكن تحقيقها من خلال تقنيات الآلات التقليدية [5].

الاعتبارات البيئية والصحية

كل من كربيد التنغستن والفولاذ التنغستن لهما آثار بيئية وصحية. يمكن أن يكون لتصنيع التنغستن آثار بيئية ، والتعرض لغبار كربيد التنغستن أثناء التصنيع يمكن أن يشكل مخاطر صحية. لذلك ، يجب على الشركات المصنعة الالتزام ببروتوكولات السلامة الصارمة واللوائح البيئية. يعد إعادة تدوير كربيد التنغستن أمرًا بالغ الأهمية أيضًا ، حيث يساعد على تقليل النفايات والحفاظ على الموارد. يتم إعادة تدوير ما يقرب من 30 إلى 35 ٪ من التنغستن على مستوى العالم [8].

خاتمة

في الختام ، في حين أن كلا من كربيد التنغستن وصلب التنغستن معروفان بصلابةهم ومقاومة التآكل ، إلا أنهما مواد مميزة مع تركيبات وتطبيقات مختلفة. Tungsten Carbide هو مركب من التنغستن والكربون ، يشتهر بصلابةها الشديدة واستخدامها في أدوات القطع والأجزاء المقاومة للارتداء. من ناحية أخرى ، تعتبر Tungsten Steel سبيكة تحتوي على التنغستن وتستخدم في أدوات القطع عالية السرعة والتطبيقات الأخرى التي تكون فيها صلابة عالية مطلوبة ولكن ليس إلى حد كربيد التنغستن.

الأسئلة المتداولة

1. ما هو الفرق الرئيسي بين كربيد التنغستن وصلب التنغستن؟

يكمن الفرق الرئيسي في عملية تكوينها وتصنيعها. تعتبر كربيد التنغستن مركبًا من التنغستن والكربون ، مصنوعًا من خلال المعادن المسحوق ، في حين أن الصلب التنغستن هو سبيكة من التنغستن مع الصلب ، يتم إنتاجها من خلال عملية صناعة الصلب.

2. ما هي المواد الأكثر صعوبة ، كربيد التنغستن أو الصلب التنغستن؟

كربيد التنغستن أصعب بكثير من الصلب التنغستن ، مع صلابة MOHS من 9-9.5 مقارنة مع HRC من Tungsten Steel 85-92.

3. ما هي التطبيقات النموذجية لكربريد التنغستن؟

يستخدم كربيد التنغستن بشكل شائع في أدوات القطع ، وقطع الحفر ، والأجزاء المقاومة للارتداء ، والمجوهرات ، والأدوات الجراحية بسبب صلابةها الاستثنائية ومقاومة التآكل.

4. هل يمكن استخدام الصلب التنغستن في تطبيقات درجة الحرارة العالية؟

نعم ، يمكن لصلب التنغستن الحفاظ على صلابة في درجات حرارة عالية ، مما يجعلها مناسبة لأدوات القطع عالية السرعة والتطبيقات الأخرى حيث تكون مقاومة الحرارة مهمة.

5. هل كربيد التنغستن أغلى من الصلب التنغستن؟

بشكل عام ، يعد كربيد التنغستن أغلى من الصلب التنغستن بسبب عملية التصنيع المعقدة ومحتوى التنغستن العالي.

الاستشهادات:

[1] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-steel-a-comprehmensine-anysis/

[2] https://cncpartsxtj.com/cnc-materials/difference-tungsten-and-tungsten-carbide/

[3] https://www.kovametalli-in.com/manufacturing.html

[4] https://www.lepuseal.com/a-news-the-environmental-ipt-of-tungsten-carbide-seals-in-industrial-processes

[5] https://www.coherentmarketinsights.com/industry-reports/tungsten-carbide-market

[6] https://www.iqsdirectory.com/articles/tungsten/tungsten-metal.html

[7] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

[8] https://tungstencarBide42

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

[10] https://www.skyquestt.com/report/tungsten-carbide-market

[11] https://be-cu.com/blog/tungsten-steel-vs-tungsten-carbide/

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

[13] https://www.psmindustries.com/yillik/tungsten-carbide-manufacturing-process

[14] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16168748/

[15] https://www.industryarc.com/research/global-tungsten-carbide-market-research-507803

[16]

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

[18] https://www.linkedin.com/pulse/different-manufacturing-methods-tungsten-carbide-hss-shijin-lei

[19] https://www.itia.info/health-environment/

[20] https://www.linkedin.com/pulse/tungsten-carbide-market-future-trends-sloutions-industry-fib5f