Меню змесціва
● Уводзіны ў цэментаваную тэхналогію карбіду
● Матэрыяльная навука, якая стаіць за кампазітамі WC-CO
>> Мікраструктурная інжынерыя
>> Крытычныя ролі Кобальта
● Прыкладанні, характэрныя для сектара
>> 1. Металічная рэжучая прамысловасць
>> 2. Нафтавая разведка
>> 3. Насіце кампаненты
● Працэс вытворчасці і кантроль якасці
>> Вытворчы працоўны працэс
>> Параметры крытычнай якасці
● Пратаколы бяспекі: замацаваны карбід -прадукт з Cobalt злучным SDS
>> Апрацоўка матэрыялаў
● Выснова
● FAQ
>> 1. Як працэнт кобальту ўплывае на цэны цэны карбіду?
>> 2. Які правільны спосаб захоўвання прадуктаў WC-CO?
>> 3. Ці можна зварваць WC-CO?
>> 4. Які тыповы час выканання для карыстацкіх частак WC-CO?
>> 5. Як Cobalt злучны ўплыў на апрацоўку EDM?
● Цытаты:
Цэментаваныя карбідныя вырабы з кобальтам сталі асноўнымі матэрыяламі ў розных галінах з -за іх неперасягненай камбінацыі цвёрдасці, даўгавечнасці і цеплавой стабільнасці. Гэтыя кампазіты - у асноўным складаюцца з Часціцы карбіду вальфраму (WC), звязаныя з кобальтам металам - дамінуючымі прыкладаннямі, якія патрабуюць надзвычайнага зносу і структурнай цэласнасці пры стрэсе. Ніжэй мы вывучаем іх тэхнічныя заслугі, прамысловыя прыкладанні, пратаколы бяспекі і новыя інавацыі.
Уводзіны ў цэментаваную тэхналогію карбіду
Цэментаваныя карбіды (WC-CO) зрабілі рэвалюцыю ў прамысловым вытворчасці, калі ўпершыню ў 1927 годзе Krupp. Сёння гэтая матэрыяльная сям'я мае 68% сусветнага рынку рэжучых інструментаў (McKinsey, 2024) з -за яго унікальнай камбінацыі ўласцівасцей:
- Цвёрдасць: 3x цяжэй, чым хуткасная сталь
- трываласць на сціск: 6000 МПа (параўнальна з алмазам)
- Цеплаправоднасць: 80-110 Вт/мк (эфектыўна рассейваецца цяпло)
Cobalt злучнае (звычайна 3-25% ад вагі) дзейнічае як металічны клей, што дазваляе гэтым кампазітам вытрымліваць сілы, якія перавышаюць 4 сярэдні бал у сучасных аперацыях па апрацоўцы.
Матэрыяльная навука, якая стаіць за кампазітамі WC-CO
Мікраструктурная інжынерыя
Прадукцыйнасць матэрыялу вынікае з яго двайной фазы мікраструктуры:
1. Збожжавыя карбід вальфраму (1-5 мкм):
- шасцігранная крыштальная структура
- цвёрдасць: 2600 HV (Вікерс)
- Кропка плаўлення: 2870 ° C
2. COBALT MATRIX:
- Крышталічная структура FCC
- Пластычнасць: 15-25% падаўжэнне
- Кропка плаўлення: 1495 ° С
Гэтая структура стварае сетку прабівання, дзе кобальт запаўняе межы збожжа WC, паглынаючы энергію ўздзеяння праз пластычную дэфармацыю.
Крытычныя ролі Кобальта
- Увільгатняльнасць: кут кантакту з кобальтам 15 ° пры дапамозе туалета дазваляе поўную інфільтрацыю падчас спякання вадкасці-фазы
- Размеркаванне стрэсу: памяншае распаўсюджванне расколін на 40% супраць нікеля (ASM International, 2023)
- Акісляльны бар'ер: утварае ахоўны пласт Cowo₄ пры 500-700 ° C
Прыкладанні, характэрныя для сектара
1. Металічная рэжучая прамысловасць
Устаўкі інструментаў (ISO K/KM GRADES):
- Перагортванне: DNMG 150608 Устаўкі машыны 4140 сталі пры 350 м/мін
-Фрэзерванне: 6-пластавыя канцавыя млыны дасягаюць RA 0,8 мкм у Ti-6Al-4V
- Бурэнне: 20XD -дрылі падтрымліваюць ± 0,02 мм талерантнасць да 10 000 адтулін
2. Нафтавая разведка
PDC Drill Bits:
- 13 мм разрэзы вытрымліваюць восевую нагрузку 25 кН на глыбіні 3 км
- Змест кобальту: 16% для ўдарнага супраціву
- Рынак 2024 года: $ 2,1B (GlobalData)
Вылучэнне адпаведнасці SDS:
Усе інструменты свідравання WC-CO патрабуюць дакументацыі SDS на OSHA 29 CFR 1910.1200, асабліва раздзелы:
- Раздзел 6: Выпадковыя меры вызвалення (якія змяшчаюць пыл кобальту)
- Раздзел 9: Фізічныя/хімічныя ўласцівасці (шчыльнасць: 14,95 г/см3;)
Насі
| 3. |
|
|
| Малюнак дроту памерці |
8000 км |
9% |
| Сядзенне клапана |
5 гадоў |
12% |
| Стрэл для выбуху сопла |
1200 гадзін |
6% |
Працэс вытворчасці і кантроль якасці
Вытворчы працоўны працэс
1. Падрыхтоўка парашка:
- парашок WC: 0,8-2,0 мкм (FSSS)
- Кобальтавы парашок: 1,2-1,6 мкм
- Змешванне: 2-12 гадзін на млыне 'Атрытары'
2. У камплекце:
- Ціск: 100-300 МПа
- зялёная шчыльнасць: тэарэтычная 50-55%
3. Спакаванне:
- Тэмпература: 1350-1,500 ° C
- Атмасфера: пыласос/h₂
- ўсаджванне: 18-20% лінейна
Параметры крытычнай якасці
- Магнітнае насычэнне: 75-95% (размеркаванне мер CO)
- Palmqvist трываласць: 10-15 MPA · M⊃1;/⊃2;
- прымусовая сіла: 15-25 кА/м (паказвае памер збожжа WC)
Пратаколы бяспекі: замацаваны карбід -прадукт з Cobalt злучным SDS
Усе прадукты WC-CO патрабуюць строгага прыхільнасці SDS з-за OSHA Cobalt у 0,1 мг/м. Ключавыя вобласці захавання:
Апрацоўка матэрыялаў
- шліфаванне: Выкарыстоўвайце вільготныя метады з 5000 мг/кг
- Кабальтавы патэнцыял біяакумуляцыі: высокі
Выснова
Цэментаваныя карбідныя вырабы з кобальтам працягваюць дамінаваць над экстрэмальнымі прыкладаннямі праз бесперапынныя матэрыяльныя інавацыі. У той час як Cobalt застаецца важным для трываласці, новыя тэхналогіі злучных рэчываў і строгія праграмы адпаведнасці SDS разглядаюць як патрэбы ў прадукцыйнасці, так і бяспеку на працоўным месцы. Пераход галіны да градыентных структур і перапрацаваных матэрыялаў абяцае ўстойлівы рост, і на 2030 годзе на сусветным рынку WC-CO будзе дасягнуты 25,4 млрд долараў (Grand View Research).
FAQ
1. Як працэнт кобальту ўплывае на цэны цэны карбіду?
Кожны рост 1% CO павялічвае выдаткі на сыравіну на 3,50 долара/кг (2024 LME CO: $ 32/кг).
2. Які правільны спосаб захоўвання прадуктаў WC-CO?
Захоўвайце ў вентыляваных участках <40 ° C/30% RH, аддзелены ад кіслот на SDS Раздзел 7.
3. Ці можна зварваць WC-CO?
Толькі з дапамогай вакуумнага паяння (<1100 ° С) з выкарыстаннем металу напаўняльніка AWS-24.
4. Які тыповы час выканання для карыстацкіх частак WC-CO?
14-21 дзень для стандартных гатункаў; 6-8 тыдняў для градыентных структур.
5. Як Cobalt злучны ўплыў на апрацоўку EDM?
Больш высокае ўтрыманне CO (12%+) паляпшае хуткасць EDM на 18%, але патрабуе дыэлектрычнай фільтрацыі.
Цытаты:
[1] https://www.zhongbocarbide.com/
[2] https://patents.google.com/patent/us20170057878a1/en
[3] https://www.bestnungsten.com/blogs-detail/understering-cement-carbide-components-and-their-industrial-application
[4] https://media.napaonline.com/is/content/genuinepartscompany/863925pdf
[5] https://www1.mscdirect.com/msds/msds00055/02280006-20170104.pdf
[6] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1220041/fulltext01.pdf
[7] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/researchers-investigate temability-of-nanoceramics-as-binder-in-cemented-carbide-tools/
[8] https://saturnmachineworks.com/wp-content/uploads/2020/11/20-07-03-saturn-safety-data-sheet-for-tungsten-carbide-with-cobalt.pdf
[9] https://www.basiccarbide.com/assets/pdfs/basic-carbide-safety-data-sheet.pdf
[10] https://www.itia.info/wp-content/uploads/2024/06/itia_ccass_29052024.pdf
[11] http://www.carbidetechnologies.com/wp-content/uploads/2018/12/sds-carbidetechnologies.pdf
[12] https://www.carbide-products
[13] https://www.zzbetter.com/new/the-most-common-binder-material-used-a-carbide-tool.html
[14] https://www.samaterys.com/tungsten-carbide-cobalt-an-overview.html
[15] https://www.cobaltinstitute.org/essential-cobalt-2/cobalt-innovations/hard-metal/
[16] https://www.carbide-products
[17] https://www.carbide-products
[18] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1237216/fulltext01.pdf
[19] https://www.goodfellow.com/eu/material/compounds/ceramic-composites/tungsten-carbide-cobalt-co-10-tube
[20] https://www.academia.edu/113339898/charactization_of_different_wc_co_co_corted_carbide_tools?uc-sb-sw=50379894
[21] https://zzhthj.en.made-in-china.com/product/fqpryahmmbvn/china-cobalt-binder-tungsten-carbide-seat.html
[22] https://www.mdpi.com/1996-1944/18/1/129
[23] https://www.mdpi.com/1996-1944/16/16/5560
[24] https://scispace.com/pdf/wear-properties-of-tungsten-carbide-cobalt-hardmetals-3p0rgkhmil.pdf
[25] https://www.mdpi.com/2075-4701/13/1/171
[26] https://www.innovativecarbide.com/wp-content/uploads/2020/07/sds-2018-rev-1.pdf
[27] https://22042510.fs1.hubspotusercontent-na1.net/hubfs/22042510/dataflute/bpt%20safety%20data%20Sheet%20 -%2029may2015.pdf
[28] https://webshop.tungaloymexico.com.mx/downloads/action/show_file/product/2071727/file_type/msds
[29] https://www1.mscdirect.com/msds/msds00015/09906199-20171109.pdf
[30] https://www1.mscdirect.com/msds/msds00022/78017944-20170802.pdf
[31] https://micronmetals.com/product/tungsten-carbide-6-cobalt-binder/
[32] https://www.kennametal.com/us/en/products/carbide-wear-parts/fluid-handling-and-flow-control/separation-solutions-for-centrifuge-machines/tungsten-carbide-materials.html
[33] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[34] https://en.wikipedia.org/wiki/rooted_carbide
[35] https://www.hyperionmt.com/en/resources/materies/rationed-carbide/
[36] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/hard-metal/use.html
[37] https://www.scmtstool.com/blog/what-are-the-industrial-applications-of_bid-316545588.html
