Меню за съдържание
● Разбиране на твърдостта
>> Скала за твърдост на MOHS
>> Викерс и твърдост на Рокуел
● Свойства на волфрамов карбид
>> Химичен състав
>> Физически свойства
>> Механични свойства
● Сравнителна твърдост
● Приложения на волфрамов карбид
>> 1. Режещи инструменти
>> 2. Минно оборудване
>> 3. Индустриални машини
>> 4. Бижута
>> 5. Аерокосмически приложения
>> 6. Медицински изделия
● Производствен процес на волфрамов карбид
>> 1. Производство на прах
>> 2. Смесване
>> 3. Натискане
>> 4. Посещаване
>> 5. Процеси на довършителни работи
● Предимства на волфрамовия карбид
● Предизвикателства с волфрамов карбид
● Заключение
● Често задавани въпроси (FAQ)
>> 1. Каква е твърдостта на MOHS на волфрамовия карбид?
>> 2. Как волфрамовият карбид се сравнява с диаманта?
>> 3. Какви са често срещаните приложения за волфрамов карбид?
>> 4. Може ли волфрамовият карбид да бъде обработен лесно?
>> 5. Каква е твърдостта на Викерс от волфрамов карбид?
● Цитати:
Волфрамовият карбид (WC) е съединение от волфрамов и въглерод, което проявява забележителна твърдост, което го прави един от най -трудните материали, известни. Уникалните му свойства възникват от молекулната му структура и връзката между волфрамовата и въглеродните атоми. Тази статия изследва твърдостта на Волфрамов карбид , нейните сравнения с други материали, приложения и цялостен раздел за често задавани въпроси.
Разбиране на твърдостта
Твърдостта е мярка за устойчивостта на материала срещу деформация, надраскване или вдлъбнатина. Може да се определи количествено с помощта на различни мащаби, включително скалата на MOHS, скалата на твърдостта на Vickers и скалата на твърдостта на Рокуел.
Скала за твърдост на MOHS
Скалата за твърдост на MOHS варира от 1 (TALC) до 10 (диамант). Волфрамовият карбид се нарежда между 9 и 9,5 в този мащаб, което го прави на второ място само за диамант по отношение на твърдостта. Тази изключителна твърдост е една от причините, поради която волфрамовият карбид се използва широко в индустриалните приложения.
Викерс и твърдост на Рокуел
- Викърска твърдост: Волфрамовият карбид има твърдост на Викерс от приблизително 2400 до 3000 HV, в зависимост от неговия състав и методи за обработка.
- Твърда на Рокуел: В скалата на Рокуел (HRA), волфрамов карбид обикновено измерва между 89 и 95 HRA, което съответства на около 69 до 81 HRC по скалата на C.
Свойства на волфрамов карбид
Химичен състав
Волфрамов карбид се състои главно от:
- Приблизително 94% волфрам
- Около 6% въглерод
Този състав може да варира леко в зависимост от специфичните приложения и желаните свойства.
Физически свойства
- Плътност: Волфрамовият карбид има плътност около 15,6 g/cm³.
- Точка на топене: Точката на топене е приблизително 2870 ° C (5198 ° F).
- Термична проводимост: Тя има топлинна проводимост от около 110 W/m · k.
Механични свойства
Волфрамов карбид експонати:
- Изключителна устойчивост на износване
- Висока якост на натиск
- Минимално отклонение при натоварване
Тези свойства го правят подходящ за приложения с висок стрес.
Сравнителна твърдост
За да разберете по -добре позицията на волфрамовия карбид по отношение на твърдостта, ето сравнение с други материали:
| Материал |
Mohs Hardness |
Vickers Hardness (HV) |
Rockwell Hardness (HRA) |
| Диамант |
10 |
> 3000 |
N/a |
| Волфрамов карбид |
9 - 9.5 |
2400 - 3000 |
89 - 95 |
| Корунд (алуминиев оксид) |
9 |
~ 2000 |
~ 80 |
| Стомана |
~ 4 - 8 |
~ 150 - 600 |
~ 20 - 60 |
Приложения на волфрамов карбид
Поради своята твърдост и издръжливост, волфрамовият карбид намира широко използване в различни индустрии:
1. Режещи инструменти
Волфрамовият карбид обикновено се използва в режещи инструменти като свредла, слежи инструменти и ножове за триони поради неговата устойчивост на износване. Способността за поддържане на остри ръбове през продължителни периоди го прави идеален за обработка на твърди материали като стомана и други сплави.
2. Минно оборудване
В миньорската индустрия волфрамовият карбид се използва в свредла за сондажни сондажи и минни операции. Неговата здравина му позволява да прониква ефективно в твърди скални образувания, което значително повишава производителността.
3. Индустриални машини
Волфрамовият карбид се използва на части, които изпитват високо износване, като лагери, клапани и дюзи. Способността му да издържа на екстремни условия го прави предпочитан избор за компоненти на производството на машини.
4. Бижута
Все по-популярен за сватбени ленти и модни бижута, волфрамов карбид предлага повърхност, устойчива на надраскване, която поддържа блясъка си с течение на времето. Тежкото му усещане добавя елемент на лукс, който много потребители оценяват.
5. Аерокосмически приложения
В аерокосмическото инженерство волфрамовият карбид се използва за различни компоненти поради съотношението си със сила и тегло и устойчивост на износване при високи температури. Често се среща в турбинните двигатели и други критични системи, където надеждността е от първостепенно значение.
6. Медицински изделия
Волфрамовият карбид също постига крачки в медицинската област. Неговата биосъвместимост позволява да се използва в хирургически инструменти и импланти. Твърдостта на материала гарантира, че хирургическите инструменти остават остри по -дълги от тези, направени от по -меки метали.
Производствен процес на волфрамов карбид
Производственият процес на волфрамов карбид включва няколко ключови стъпки:
1. Производство на прах
Първата стъпка включва производство на фин волфрамов прах чрез процеси на редукция на химикали или механично смилане. През този етап се произвежда и въглеродно черно.
2. Смесване
След това волфрамовият прах се смесва с въглерод в точни съотношения, за да се постигнат желаните свойства. Тази смес често се нарича 'зелен ' волфрамов карбиден прах.
3. Натискане
Смесеният прах се натиска във форми под високо налягане, за да се образува компактна форма, известна като 'зелена част. ' Тази част запазва формата си, но все още не е напълно гъста или твърда.
4. Посещаване
Зелената част претърпява синтероване - процес, при който се нагрява при високи температури (обикновено около 1400 ° C) в контролирана атмосфера, без да достига точката си на топене. Тази стъпка позволява на частиците да се свързват плътно, което води до плътен материал.
5. Процеси на довършителни работи
След синтероване, волфрамовият карбид може да бъде допълнително обработен чрез смилане или полиране за постигане на точни размери или повърхностни облицовки, необходими за специфични приложения.
Предимства на волфрамовия карбид
Tungsten Carbide предлага няколко предимства пред други материали:
- Изключителна издръжливост: Твърдостта му гарантира дълголетие и ефективност при екстремни условия.
- Корозионна устойчивост: Волфрамовият карбид се съпротивлява на окисляването и корозията по -добре от много метали.
- Универсалност: Може да се произвежда в различни форми и размери за различни приложения.
- Ефективност на разходите: Въпреки че първоначалните разходи могат да бъдат по-високи от някои алтернативи, дългият живот намалява общите разходи с течение на времето.
Предизвикателства с волфрамов карбид
Въпреки че волфрамовият карбид има многобройни ползи, има и предизвикателства, свързани с използването му:
- Бритълност: Въпреки своята твърдост, волфрамовият карбид може да бъде крехък при определени условия, което води до чипиране или напукване, ако не се обработва правилно.
- Трудност на обработка: Поради изключителната си твърдост обработването на волфрамов карбид изисква специализирано оборудване и техники.
- Тегло: Плътността на волфрамовия карбид го прави по -тежък от много алтернативи, които може да не са подходящи за всички приложения.
Заключение
Волфрамовият карбид се откроява като един от най -трудните налични материали, класирайки се точно под диаманта по скалата на твърдостта на MOHS. Впечатляващите му механични свойства го правят безценна в множество индустрии, особено когато трайността и устойчивостта на износване са от решаващо значение. Разбирането на неговата твърдост не само подчертава значението му в производството, но също така подчертава ролята му за повишаване на работата в различни приложения.
Често задавани въпроси (FAQ)
1. Каква е твърдостта на MOHS на волфрамовия карбид?
Волфрамовият карбид има твърдост на MOHS, варираща от 9 до 9,5.
2. Как волфрамовият карбид се сравнява с диаманта?
Волфрамовият карбид е втори след диаманта при твърдост; Diamond се нарежда на 10 по скалата на Mohs, докато волфрамовият карбид се нарежда между 9 и 9.5.
3. Какви са често срещаните приложения за волфрамов карбид?
Общите приложения включват инструменти за рязане, минно оборудване, части за индустриални машини, бижута, аерокосмически компоненти и медицински изделия.
4. Може ли волфрамовият карбид да бъде обработен лесно?
Не, поради изключителната си твърдост; Традиционните методи за обработка са неефективни; За обработката на волфрамов карбид са необходими специализирани инструменти.
5. Каква е твърдостта на Викерс от волфрамов карбид?
Твърдостта на викерите от волфрамов карбид обикновено варира от приблизително 2400 до над 3000 HV.
Цитати:
[1] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[2] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-nungsten-carbide/grade-chart
[3] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten_carbide
[5] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/hardness.html
[6] https://www.hit-tw.com/newsdetails.aspx?nid=298
[7] https://konecarbide.com/tungsten-vs-nungsten-carbide-differences-xplained/
[8] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-conversion-table.html
