Меню змесціва
● Склад і структура: ядро выканання
>> 1. Матрыца карбіду вальфрама
>> 2. Кобальт -сетка злучнай сеткі
● Пашыраны вытворчасць: ад парашка да дакладнасці
>> 1. Парашковыя металургія інавацыі
>> 2. Націскаючы метады
>> 3. Навука пра спекаль
● Аптымізацыя маёмасці: пашырэнне для прамысловых патрэбаў
>> Механічныя ўласцівасці ў параўнанні з зместам кобальту
>> Цеплавая і хімічная ўстойлівасць
● Перадавыя прыкладанні
>> 1. Дадатковыя інструменты для вытворчасці
>> 2. Прарывы энергетычнага сектара
>> 3. Аўтамабільны прагрэс
● Канкурэнтны аналіз: WC-CO супраць альтэрнатыў
● Устойлівасць і ўтылізацыя
>> 1. Аднаўленне матэрыялу з закрытым контурам
>> 2. Стратэгіі скарачэння кобальту
● Будучыя ўказанні па тэхналогіі WC-CO
>> 1. Інтэграцыя разумных матэрыялаў
>> 2. Лічбавае вытворчасць
● Выснова
● FAQ
>> 1. Як размеркаванне памераў збожжа WC ўплывае на тэрмін службы інструмента?
>> 2. Ці можна WC-CO далучыцца да іншых матэрыялаў?
>> 3. Якія стандарты рэгулююць вытворчасць WC-CO?
>> 4. Як кошты на кобальту ўплываюць на выдаткі на прадукцыю WC-CO?
>> 5. Якія меры бяспекі перашкаджаюць уздзеянню кобальту?
● Цытаты:
Цэментаваныя вырабы з карбіду вальфрама з кобальтам - гэта вяршыня матэрыялаў, спалучаючы неперасягненую цвёрдасць Карбід вальфраму (WC) з пластычнасцю кобальту (CO). Гэтыя кампазіты дамінуюць у галінах, якія патрабуюць надзвычайнага зносу, такіх як майнинг, бурэнне нафты і дакладнасць апрацоўкі. У гэтым артыкуле вывучаецца іх навука, вытворчасць, прыкладанні і будучыя тэндэнцыі, якія даюць дзейсныя ўяўленні інжынерам і прафесіяналам галіны.
Склад і структура: ядро выканання
Замацаваны вальфрамавы карбідны прадукт з Cobalt Binder дасягае сваёй легендарнай даўгавечнасці праз дбайна інжынерную мікраструктуру:
1. Матрыца карбіду вальфрама
Цвёрдасць:
- Збожжа WC займае 9–9,5 па шкале MOHS, пераўзыходзячы загартаваную сталь (7–8) і набліжаючыся да алмаза (10).
Аптымізацыя памеру збожжа:
- Submicron WC (0,2–0,8 мкм): выкарыстоўваецца ў рэжучых інструментах для апрацоўкі люстэрка.
- Грубы WC (2–5 мкм): Ідэальна падыходзіць для інструментаў свідравання горных парод, якія патрабуюць супраціву разбурэння.
2. Кобальт -сетка злучнай сеткі
- Пластычнасць: структура кубічнай (FCC), арыентаванай на Cobalt (FCC), дазваляе пластычную дэфармацыю, паглынаючы энергію падчас удараў.
- Увільгатняльнасць: кобальт растае пры 1495 ° С, раўнамерна цячэ вакол зерняў WC падчас спекання, каб выключыць сітаватасць.
Пашыраны вытворчасць: ад парашка да дакладнасці
1. Парашковыя металургія інавацыі
Вытворчасць парашка WC:
- Прамая карбюризация: аксід вальфраму (WO₃) рэагуе з вугляродам пры 1400–1 600 ° С:
Wo₃ + 4c → wc + 3co
Навяртанне распылення:
- Водныя растворы Ammonium paratungstate (APT) выхад ультрафін, сферычныя часціцы WC.
Мадыфікацыі парашка кобальту:
- Nano-Cobalt (<100 нм): паляпшае размеркаванне злучных для раўнамернага спекання.
- Сплавы кобальту: Дапаўненне Chromium (Cr) або нікель (Ni) паляпшае ўстойлівасць да карозіі.
2. Націскаючы метады
Die rshiping:
- Аднавосны націск: 100–300 МПа ўтварае простыя формы (устаўкі, кнопкі).
- Рабатызаваная апрацоўка: Аўтаматызаванае сістэмнае становішча зялёных кампактных кампазіцый у межах ± 0,05 мм талерантнасці.
Халодны ізастатычны націск (CIP):
- 300–600 МПа Гідраўлічны ціск забяспечвае раўнамерную шчыльнасць у складанай геаметрыі.
3. Навука пра спекаль
Этапы спякання вадкасці:
1. Першапачатковая сувязь (800–1,100 ° С): цвёрдацельная дыфузія стварае шыі паміж зернямі WC.
2. Расплаўленне кобальту (1200–1,320 ° С): вадкі кобальт растварае невялікія збожжа WC, пераразмеркаванне матэрыялу з дапамогай капілярнага дзеяння.
3. Інгібіраванне росту збожжа: дабанні, такія як карбід ванадыя (ВК), абмяжоўваюць жорсткае месца.
Пост-прыдатныя працэдуры:
- Гарачы ізастатычны націск (сцягна): 1300 ° С + 100 МПа ціск аргона выключае рэшткавую сітаватасць.
- Аздабленне паверхні: алмазнае шліфаванне дасягае шурпатасці паверхні RA <0,1 мкм.
Аптымізацыя маёмасці: пашырэнне для прамысловых патрэбаў
Прыклад механічных уласцівасцей у параўнанні з зместам
| кобальту (%) |
цвёрдасці (HRA) |
TRS (MPA) |
прыкладу |
| 3–6 |
91–93 |
1800–2200 |
Мікра-дрылі друкаванай платы |
| 8–10 |
89–91 |
2400–2 800 |
Металічныя рэжучыя ўстаўкі |
| 12–15 |
86–88 |
3000–3 500 |
Майнингавыя свердзела |
| 20–25 |
83–85 |
3800–4200 |
Малаткі з высокім уздзеяннем |
Цеплавая і хімічная ўстойлівасць
Устойлівасць да акіслення:
- Ахоўныя маштабы Cr₂o₃ ўтвараюцца пры 500–800 ° С пры мадыфікацыі хрому.
Тэставанне на карозію:
-Солевы спрэй (ASTM B117): 720-гадзіннае ўздзеянне паказвае <0,1 мм/год хуткасці карозіі ў марскіх класах.
- Устойлівасць да кіслот: 10% раствор HCl выклікае 0,05 г/м2;/HR страты матэрыялу ў класах з NI-CO-злучнымі.
Перадавыя прыкладанні
1. Дадатковыя інструменты для вытворчасці
- 3D-друкаваныя асадкі: WC, звязаны з кобальтам, вытрымлівае абразіўныя металічныя парашкі (напрыклад, Inconel 718).
- Лазерная абліцоўванне: WC-CO Powders перабудоўвае зношаныя лопасці турбіны з 98% адкладам шчыльнасці.
2. Прарывы энергетычнага сектара
- Геатэрмальнае бурэнне: класы з 12% Дабавак CO і TAC працуюць пры 300 ° С+ у кіслым расоле.
- Гідраўлічны разбурэнне: сядзенні клапана WC-CO пераносяць 15000 завісіў завісі ў PSI у фракінгавыя помпы.
3. Аўтамабільны прагрэс
-Рэзанне батарэі EV: Ультрафіянны збожжа WC-4%Co Tools зрэзае літыйныя фальгі без задзірынняў.
- Лёгкае вагу: кампазіты WC-CO замяняюць сталь на тармазных ротарах, зніжаючы вагу на 40%.
Канкурэнтны аналіз: WC-CO супраць альтэрнатыўнай
| цвёрдасці |
(HV) |
Трываласць (MPA√M) |
Максімальная тэмпература (° С) |
Кошт адносна WC-CO |
| WC-6%CO |
1800 |
12 |
500 |
1,0x |
| Полікрышталічны алмаз |
8000 |
5 |
700 |
8,0x |
| Крэмніевы нітрыд |
1600 |
6 |
1200 |
0,7x |
| Інструментальная сталь (M42) |
850 |
20 |
600 |
0,3x |
Асноўныя перавагі:
-Каэфіцыент кошту і эфектыўнасці: WC-CO забяспечвае 80% ад зносу PCD пры 12% ад кошту.
-Рамонтнасць: Пашкоджаныя кампаненты WC-CO могуць быць апрануты ў лазер, у адрозненне ад далікатнай керамікі.
Устойлівасць і ўтылізацыя
1. Аднаўленне матэрыялу з закрытым контурам
Працэс цынку:
1. Здрабніце лом карбіду і змяшайце з расплаўленым цынкам (425 ° С).
2. Ліч цынк з кіслатой, аднаўляючы 99% чыстага wc і co.
- Прамае паўторнае выкарыстанне: перапрацаваныя парашкі дасягаюць шчыльнасці 95% у спеканых частках.
2. Стратэгіі скарачэння кобальту
- Функцыянальна ацэнаваныя матэрыялы:
- Павярхоўны пласт 6% CO для зносу.
- 15% Co Core для паглынання ўдар.
-Бясплатны WC: Spark Spinting Spination стварае 99,9% WC дэталяў для выкарыстання ультра-высокіх тэмператур.
Будучыя ўказанні па тэхналогіі WC-CO
1. Інтэграцыя разумных матэрыялаў
-Убудаваныя датчыкі: мікра-шпулькі ў WC-CO-інструмент WOOR у рэжыме рэальнага часу.
- Звязкі самастойнага вылету: мікракапсулы вылучаюць змазкі пад трэннем.
2. Лічбавае вытворчасць
-AI-кіраваў спяканнем: нейронныя сеткі аптымізуюць профілі тэмпературы часу для новай геаметрыі.
- Прасачальнасць blockchain: Бяспечны матэрыяльны пашпарт трэк CO ад маёй да канчатковага прадукту.
Выснова
Цэментаваныя вырабы з карбіду вальфраму з кобальтам -падшыўкай застаюцца неперасягненымі ў пераадоленні цвёрдасці і цвёрдасці для прамысловых прыкладанняў. Паколькі галіны падштурхоўваюць да прадукцыйнасці, пастаянныя поспехі ў нанаструктурызацыі, альтэрнатыўных злучальніках і ўстойлівага вытворчасці забяспечаць панаванне WC-CO праз 21 стагоддзе.
FAQ
1. Як размеркаванне памераў збожжа WC ўплывае на тэрмін службы інструмента?
Бімадальныя размеркаванні (змешаныя дробныя і грубыя збожжа) павялічваюць тэрмін службы інструмента на 30% у параўнанні з зернямі з адным памерам, ураўнаважваючы ўстойлівасць да зносу і адхіленне расколін.
2. Ці можна WC-CO далучыцца да іншых матэрыялаў?
Так. Лазерная паянне з напаўняльнікам Ag-Cu-Ti стварае трывалыя сувязі паміж WC-CO і сталі, якая выкарыстоўваецца ў кампазітных буравых бітах.
3. Якія стандарты рэгулююць вытворчасць WC-CO?
- ISO 4499 (аналіз карбіднай мікраструктуры)
- ASTM B406 (тэставанне цвёрдасці)
- MPIF Standard 35 (патрабаванні да ўласцівасці па дадатку)
4. Як кошты на кобальту ўплываюць на выдаткі на прадукцыю WC-CO?
Павышэнне коштаў на Кобальт на 10 долараў/фунт павялічвае выдаткі на завершаную частку на 3–7%, што выклікае даследаванні па альтэрнатывах злучных.
5. Якія меры бяспекі перашкаджаюць уздзеянню кобальту?
- Мокрае шліфаванне на алейнай аснове
- Сістэмы вентыляцыі з фільтраванай гепа
- Рэгулярнае аналіз крыві для рабочых
Цытаты:
[1] https://patents.google.com/patent/us20170057878a1/en
[2] https://www.carbide-products
[3] https://saturnmachineworks.com/wp-content/uploads/2020/11/20-07-03-saturn-safety-data-sheet-for-tungsten-carbide-with-cobalt.pdf
[4] https://www.carbide-products
[5] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[6] https://www.linkedin.com/pulse/important-role-cobalt-tungsten-carbide-jiu-lin
[7] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/cobalt-as-a-carbide-binder.html
[8] https://www.cobaltinstitute.org/essental-cobalt-2/cobalt-innovations/hard-metal/
[9] https://www.kennametal.com/us/en/products/carbide-wear-parts/fluid-handling-and-flow-control/separation-solutions-for-centrifuge-machines/tungsten-carbide-materials.html
[10] https://micronmetals.com/product/tungsten-carbide-w-cobalt-binder/
[11] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1220041/fulltext01.pdf
[12] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-selection.html
[13] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/
[14] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/researchers-investigate toaslebility-of-nanoceramics-as-binder-in-cemented-carbide-tools/
[15] http://www.kovametalli-in.com/properties.html
[16] https://www.innovativecarbide.com/wp-content/uploads/2020/07/sds-2018-rev-1.pdf
[17] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0263436823003657
[18] https://www.carbide-products
[19] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s==0=00485
[20] https://patents.google.com/patent/cn112921227b/en
[21] https://patents.google.com/patent/us5567526a/en
[22] https://www.mdpi.com/2075-4701/14/12/1333
[23] http://www.carbidetechnologies.com/wp-content/uploads/2018/12/sds-carbidetechnologies.pdf
[24] https://www.samaterys.com/tungsten-carbide-cobalt-an-overview.html
[25] https://www.sanalloy.co.jp/en/enistryed_carbide/
[26] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s026343681830533x
[27] https://www.mdpi.com/2571-6131/7/1/11
[28] https://www.goodfellow.com/eu/material/compounds/ceramic-composites/tungsten-carbide-cobalt-co-10-tube
[29] https://zzhthj.en.made-in-china.com/product/fqpryahammbvn/china-cobalt-binder-tungsten-carbide-seat.html
[30] https://shop.gfii.com/images/gfi%20sds%2002%20-%20carbide%20product%20-%20dember%202019.pdf
[31] https://www.mdpi.com/1996-1944/16/16/5560
[32] https://www.goodfellow.com/global/tungsten-carbide-cobalt-rod-group
[33] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0263436823000616
[34] https://mariejmetals.en.made-in-china.com/product/nevevmqjqowp/china-cobalt-binder-binder-carbide-seat.html
[35] https://www.alibaba.com/product-detail/g10-g20-g25-g100-tungsten-carbide_60563640968.html
[36] https://www.hmhmetal.in/tungsten-carbide-products.html
[37] http://www1.mscdirect.com/msds/msds00008/05107891-200509.pdf
[38] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/faq/1718/
[39] https://www.vistametalsinc.com/sds.pdf
[40] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/column/782/
[41] http://www.carbidetechnologies.com/faq/what-is-tungsten-carbide/
[42] http://www.osha.gov/laws-regs/standardinterpretations/1987-02-11
[43] https://www.rydmetcarbide.com/faq/
[44] https://www.retopz.com/57 frequet-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[45] https://www.sandvik.coromant.com/en-us/services/recycling/faq-carbide-recycling
[46] https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1960.pdf
[47] https://www.samaterys.com/tds/1690966004-7-tungsten-carbide-cobalt-powder.pdf
