Меню змесціва
● Уводзіны
● Падрыхтоўка сыравіны: аснова якасці
● Працэс змешвання: дасягненне аднастайнасці
● Націск: фарміраванне папярэдняй формы
● Спеканне: Сэрца працэсу
● Шліфаванне і плясканне: дасягненне дакладнасці і аздабленне
● Канчатковая інспекцыя: забеспячэнне якасці і надзейнасці
● Выснова
● Часта задаюць пытанні (FAQ)
>> 1. Для чаго выкарыстоўваюцца шарыкі з карбіду вальфраму?
>> 2. Як спеканне паляпшае шарыкі з карбіду вальфраму?
>> 3. Якія матэрыялы выкарыстоўваюцца ў якасці прывязкі ў вытворчасці карбіду вальфраму?
>> 4. Ці можна перапрацаваць карбідныя шарыкі вальфрама?
>> 5. Якія галіны карыстаюцца выкарыстаннем шарыкаў -карбіду вальфраму?
● Цытаты:
Шарыкі з карбіду вальфраму з'яўляюцца неабходнымі кампанентамі ў мностве прамысловых прыкладанняў, якія цэніцца за выключную цвёрдасць, зносаўстойлівасць і здольнасць падтрымліваць дакладнасць у патрабавальных умовах. Ад падшыпнікаў і клапанаў да датчыкаў і вымяральных інструментаў, іх надзейнасць мае вырашальнае значэнне. Разуменне складанага вытворчага працэсу, які стаіць за гэтымі, здавалася б, простымі сферамі, з'яўляецца ключавым для ацэнкі іх каштоўнасці і забеспячэння аптымальнай працы. Гэты артыкул паглыбляецца ў складаныя крокі, якія ўдзельнічаюць у стварэнні Шарыкі з карбіду вальфраму , ад выбару сыравіны да жорсткіх мер кантролю якасці, якія гарантуюць іх цудоўныя характарыстыкі.
Уводзіны
Карбід вальфраму (WC) - гэта кампазітны матэрыял, які складаецца ў асноўным з атамаў вальфрама і вугляроду. Яго цвёрдасць набліжаецца да алмаза, што робіць яго выключна ўстойлівым да ізаляцыі і дэфармацыі. Працэс вырабу шарыкаў з карбіду вальфраму ўключае складаную серыю прыступак, кожная з іх старанна кантралюецца, каб забяспечыць канчатковы прадукт, якія адпавядаюць патрабаванням памеру, формы, шчыльнасці і аздаблення паверхні. Гэтыя шарыкі не проста агульныя кампаненты; Яны распрацаваны для высокапрадукцыйных прыкладанняў, дзе дакладнасць і даўгавечнасць маюць першараднае значэнне. Такім чынам, глыбокае разуменне іх вытворчага працэсу мае важнае значэнне для інжынераў, дызайнераў і спецыялістаў па закупках, якія разлічваюць на гэтыя кампаненты ў адпаведных галінах.
Падрыхтоўка сыравіны: аснова якасці
Падарожжа шара з карбіду вальфраму пачынаецца з дбайнай падрыхтоўкі сыравіны. Якасць і чысціня гэтых першапачатковых кампанентаў непасрэдна ўплываюць на ўласцівасці канчатковага прадукту. Гэты этап складаецца з двух важных этапаў:
1. Вытворчасць парашка вальфрама: металічны парашок вальфраму з'яўляецца асноўнай складнікам. Звычайна гэта вырабляецца працэсам пад назвай зніжэнне вадароду. Аксід вальфраму (WO3), які часта вынікае з натуральных руд, награваецца ў печы пад патокам вадароду. Вадарод рэагуе з кіслародам у аксіду вальфраму, утвараючы вадзяную пары і пакідаючы ззаду чыстага вальфрамавага парашка. Памер часціц і марфалогія парашка вальфраму старанна кантралююцца, паколькі гэтыя характарыстыкі ўплываюць на наступны працэс спекання і канчатковую шчыльнасць і трываласць карбіду вальфраму.
2. Даданне вугляроду: вуглярод, другі істотны інгрэдыент, уводзіцца ў выглядзе дробнага вугляроднага чорнага парашка. Колькасць дададзенага вугляроду мае вырашальнае значэнне для дасягнення жаданай стехиометрии (правільнае стаўленне вальфрама да вугляроду) у канчатковым злучэнні карбіду вальфраму. Занадта мала вугляроду прывядзе да бясплатнага металу вальфраму ў мікраструктуры, зніжаючы цвёрдасць. Занадта шмат вугляроду прывядзе да фарміравання непажаданых графітавых фаз, аслабляючы матэрыял. Вугляродны парашок старанна характарызуецца сваёй чысцінёй і размеркаваннем памераў часціц, каб забяспечыць паслядоўныя і прадказальныя вынікі.
Працэс змешвання: дасягненне аднастайнасці
Пасля падрыхтоўкі сыравіны яны павінны быць цесна змешаны, каб забяспечыць аднастайнае размеркаванне вальфраму і вугляроду. Гэты крок мае вырашальнае значэнне для дасягнення раўнамерных уласцівасцей на працягу ўсяго гатовага вальфрамавага карбіду.
- Механічнае змешванне: парашок вальфраму і вугляродны парашок спалучаюцца на млыне з высокаэнергетычным змешваннем. Могуць быць выкарыстаны розныя тыпы млыноў, напрыклад, шаравыя заводы або заводчыкі. У гэтых млынах выкарыстоўваюцца шліфавальныя асяроддзі (напрыклад, шарыкі з карбіду вальфраму або шарыкі гліназёму) для агітацыі парашковай сумесі і разбурэння агламератаў (кластараў часціц), спрыяючы інтымным кантакце паміж часціцамі вальфраму і вугляроду. Працэс змешвання старанна кантралюецца з пункту гледжання часу, хуткасці і атмасферы для прадухілення акіслення або забруджвання парашка.
- Даданне падшыўкі: у парашковую сумесь дадаюць матэрыял злучнага для павышэння яго цякучасці і кампактнасці падчас наступнага націску. Cobalt (CO) з'яўляецца найбольш распаўсюджаным злучным, хоць нікель (Ni) або Iron (Fe) таксама можа быць выкарыстаны ў пэўных прыкладаннях. Падшыўка дзейнічае як 'клей ', які ўтрымлівае часціцы карбіду вальфраму падчас націску і спекання. Колькасць злучнага злучэння звычайна складае ад 6% да 15% ад вагі, у залежнасці ад патрэбных уласцівасцей гатовага прадукту. Больш высокае ўтрыманне злучнага злучэння звычайна павялічвае трываласць, але памяншае цвёрдасць.
Націск: фарміраванне папярэдняй формы
Затым змешаны парашок ушчыльняецца ў папярэднюю форму, грубае набліжэнне канчатковай формы шара. Гэты крок мае важнае значэнне для дасягнення жаданай шчыльнасці і геаметрыі перад спечкай.
1. Ушчыльненне: парашковая сумесь падаецца ў паражніну штампа і падвяргаецца высокаму ціску пры дапамозе гідраўлічнага прэса. Ціск ушчыльняе парашок, прымушаючы часціцы да цеснага кантакту і ствараючы цвёрдую папярэднюю форму. Форма штампаў вызначае пачатковую форму мяча.
2. Выдаленне падшыўкі (разбіццё): Пасля націску папярэднія формы ўтрымліваюць матэрыял арганічнага злучнага рэчыва, які быў дададзены для паляпшэння цякучасці. Гэта злучнае злучэнне трэба выдаліць перад спечкай, каб прадухіліць забруджванне і забяспечыць належнае ўшчыльненне. Працэс дэбаты прадугледжвае нагрэў папярэдняй формы ў кантраляванай атмасферы (напрыклад, вакуум або інертны газ) да тэмпературы, дастаткова высокай, каб раскласці і выламаць злучнае. Хуткасць нагрэву і атмасфера старанна кантралююцца, каб прадухіліць расколіну або скажэнне папярэдняй формы.
Спеканне: Сэрца працэсу
Спеканне-гэта найважнейшы крок, калі папярэдняя форма ператвараецца ў шчыльны, моцны вальфрамавы карбід. Гэты працэс прадугледжвае нагрэў папярэдняй формы да высокай тэмпературы, у выніку чаго асобныя часціцы злучаюцца разам праз цвёрдацельную дыфузію.
1. Высокатэмпературная спяканне: дэбатаваныя папярэднія формы змяшчаюцца ў печы і награваюць да тэмпературы, як правіла, ад 1400 ° С да 1600 ° С. Атмасфера спекання старанна кантралюецца для прадухілення акіслення або дэкарбурызацыі карбіду вальфраму. Звычайна выкарыстоўваецца вакуумная спяканне, паколькі ён выдаляе рэшткавыя газы і спрыяе ўшчыльненню. Падчас спекання кобальтавы злучны раставанне і здрабляе зернямі карбіду вальфраму, палягчаючы іх перабудову і ўшчыльненне. Карбідныя збожжа вальфраму растуць і ўтвараюць трывалыя сувязі адзін з адным, ствараючы густы, цвёрды і ўстойлівы да зносу матэрыял.
2. Гарачы ізастатычны націск (сцягна): для далейшага ўзмацнення шчыльнасці і механічных уласцівасцей, спеканыя шары могуць падвяргацца гарачым ізастатычным націскам (сцягна). Сцягна прадугледжвае пры дапамозе высокага ціску (звычайна 100-200 МПа) і высокай тэмпературы адначасова. Ціск прымушае любыя пакінутыя пары і пустэчы ў матэрыяле, каб разбурыцца, што прыводзіць да амаль тэарэтычнай шчыльнасці. Сцягна часта праводзяцца ў атмасферы аргона для прадухілення акіслення.
Шліфаванне і плясканне: дасягненне дакладнасці і аздабленне
Пасля спекання шарыкі з карбіду вальфраму негабарытныя і маюць грубую аздабленне паверхні. Шліфаванне і плясканне - гэта неабходныя працэсы для дасягнення дакладных памераў, круглявасці і аздаблення паверхні, неабходных для патрабавальных прыкладанняў.
1. Грубае шліфаванне: спеканыя шарыкі першапачаткова здрабняюць пры дапамозе алмазных шліфаваных колаў. Алмаз выкарыстоўваецца, таму што гэта адзін з самых складаных матэрыялаў, вядомых і можа эфектыўна выдаліць матэрыял з надзвычай цвёрдага карбіду вальфраму. Працэс грубага шліфавання выдаляе асноўную частку лішняга матэрыялу і набліжае шары да мэты.
2. Клапанне: Клапа-гэта больш дробны працэс шліфавання, які выкарыстоўвае прышпільнае злучэнне (завісь з абразіўных часціц у вадкім носьбіце), каб адшліфаваць паверхню шароў і дасягнуць люстранай аздаблення. Шэры размяшчаюцца паміж дзвюма верціцца пласцінамі, а злучэнне прыціскаецца пастаянна на пласціны. Абразіўныя часціцы ў прышпіленым злучэнні выдаляюць мікраскапічную колькасць матэрыялу, паступова паляпшаючы аздабленне паверхні і круглявасць шароў.
Канчатковая інспекцыя: забеспячэнне якасці і надзейнасці
Апошні крок у працэсе вытворчасці - гэта строгі агляд, каб гарантаваць, што кожны шарык з карбіду вальфраму адпавядае неабходным стандартам якасці.
1. Памернае вымярэнне: Дыяметр і круглявасць кожнага шара вымяраюцца з выкарыстаннем дакладных інструментаў, такіх як лічбавыя мікраметры, лазерныя мікраметры і праверкі кругласці. Гэтыя прыборы могуць вымераць памеры з дакладнасцю некалькіх мікраметраў (мільёнаў метра). Шэры, якія не адпавядаюць вымяральным допуску, адхіляюцца.
2. Візуальны агляд: Паверхню кожнага шара візуальна аглядаецца пры высокім павелічэнні, каб праверыць наяўнасць дэфектаў, такіх як драпіны, ямы, расколіны або ўключэння. Аўтаматызаваныя сістэмы аптычнай інспекцыі могуць быць выкарыстаны для выяўлення гэтых дэфектаў больш эфектыўна і надзейна.
3. Выпрабаванне цвёрдасці: цвёрдасць кожнага шара вымяраецца пры дапамозе тэстара цвёрдасці Вікерса або Роквелла. Тэст цвёрдасці вымярае супраціў матэрыялу да паглыблення. Шары, якія не адпавядаюць зададзенаму дыяпазону цвёрдасці, адхіляюцца.
4. Вымярэнне шчыльнасці: шчыльнасць узору шароў вымяраецца пры дапамозе прынцыпу архімеда. Гэты метад прадугледжвае ўзважванне шароў у паветры, а потым узважванне іх пагружана ў вадкасць вядомай шчыльнасці. Шчыльнасць разлічваецца ад розніцы вагі. Шары, якія не адпавядаюць зададзенаму дыяпазону шчыльнасці, адхіляюцца.
Выснова
Вытворчасць шарыкаў з карбіду вальфраму - гэта складаны і патрабавальны працэс, які патрабуе ўважлівага кантролю над кожным крокам: ад выбару сыравіны да канчатковай праверкі. Выключная цвёрдасць, зносаўстойлівасць і дакладнасць гэтых шароў робяць іх неабходнымі кампанентамі ў шырокім дыяпазоне прамысловых прыкладанняў. Разуменне тонкасцей вытворчага працэсу дазваляе інжынерам, дызайнерам і спецыялістам па закупках ацаніць кошт гэтых кампанентаў і выбраць адпаведны клас і якасць для сваіх канкрэтных патрэбаў. Пастаяннае ўдасканаленне тэхналогій вытворчасці, такіх як распрацоўка новых метадаў спекання і перадавыя тэхналогіі інспекцыі, яшчэ больш павышаюць прадукцыйнасць і надзейнасць шарыкаў з карбіду вальфраму.
Часта задаюць пытанні (FAQ)
1. Для чаго выкарыстоўваюцца шарыкі з карбіду вальфраму?
Шэры з карбіду вальфраму ў асноўным выкарыстоўваюцца ў дакладных інструментах, падшыпніках, клапанах і іншых дадатках, якія патрабуюць высокага зносу, стабільнасці памераў і ўстойлівасці да карозіі. Яны таксама працуюць у ацэнцы, праверцы і разліку прыкладанняў.
2. Як спеканне паляпшае шарыкі з карбіду вальфраму?
Спеканне - гэта працэс цеплавой апрацоўкі, які пры вялікіх тэмпературах зліваецца парашковыя матэрыялы, узмацняючы шчыльнасць, трываласць і цвёрдасць шарыкаў з карбіду вальфраму. Гэта выключае сітаватасць і стварае моцныя інтэрпарутныя сувязі.
3. Якія матэрыялы выкарыстоўваюцца ў якасці прывязкі ў вытворчасці карбіду вальфраму?
Cobalt (CO) - найбольш распаўсюджаны матэрыял злучнага, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці карбіду вальфраму. Нікель (Ni) і жалеза (Fe) таксама могуць быць выкарыстаны ў якасці злучных у пэўных прыкладаннях, у залежнасці ад патрэбных уласцівасцей гатовага прадукту.
4. Ці можна перапрацаваць карбідныя шарыкі вальфрама?
Так, карбід вальфраму можна перапрацаваць. Працэс перапрацоўкі звычайна ўключае ў сябе раздушванне выкарыстаных інструментаў і кампанентаў з вальфрама, а затым хімічна ці механічна аддзяленне карбіду вальфраму ад матэрыялу злучнага. Адноўлены карбід вальфраму можа быць паўторна выкарыстаны для вытворчасці новых прадуктаў.
5. Якія галіны карыстаюцца выкарыстаннем шарыкаў -карбіду вальфраму?
Шырокі спектр галін карыстаецца выкарыстаннем шарыкаў з вальфрамамі, у тым ліку:
- аэракасмічная прастора: для падшыпнікаў у рухавіках самалёта і пасадцы.
- Аўтамабільная: для шаравых падшыпнікаў, сядзенняў клапана і сістэм упырску паліва.
- Нафта і газ: для інструментаў і клапанаў.
- Медыцын: для хірургічных інструментаў і зубоў.
- Электроніка: для дакладных кампанентаў у электронных прыладах.
- Здабыча: для зносу дэталяў у горназдабыўным абсталяванні.
Цытаты:
[1] https://www.jinxincarbide.com/news/how-to-manufacture-tungsten-carbide-ball
[2] https://www.ee.cityu.edu.hk/~gchen/pdf/writing.pdf
[3] https://www.precisionballs.com/tungsten-carbide-ball.php
[4] https://blog.csdn.net/qq_34917728/article/details/125122327
[5] https://www.maxcarbide.com/info-detail/production-process-of-tungsten-carbide-ball
[6] https://www.163.com/dy/article/edigquv605370k28.html
[7] http://www.zttungsten.com/wap/content/
[8] https://jphe.amegroups.org/article/view/4265/10863
[9] https://patents.google.com/patent/de3835234a1/en
