Меню за съдържание
● Въведение в волфрам и волфрамов карбид
>> Волфрам
>> Волфрамов карбид
● Сравнение на твърдост
>> Скали за твърдост
● Приложения на волфрам и волфрамов карбид
>> Волфрамови приложения
>> Приложения на волфрамов карбид
● Процес на производство
>> Свързващи вещества в волфрамов карбид
● Сравнение на физическите свойства
● Разширени приложения и иновации
>> Аерокосмическа индустрия
>> Медицински приложения
>> Въздействие върху околната среда
● Предизвикателства и бъдещо развитие
● Заключение
● Често задавани въпроси
>> 1. Каква е основната разлика в твърдостта между волфрам и волфрамовия карбид?
>> 2. Кои са общите свързващи вещества, използвани в волфрамовия карбид?
>> 3. Какви са типичните приложения на волфрамовия карбид?
>> 4. Как се произвежда волфрамов карбид?
>> 5. Волфрамовият карбид ли е по -скъп от волфрамовата?
● Цитати:
Волфрамовият и волфрамовият карбид са известни с изключителната си твърдост и издръжливост, което ги прави решаващи материали в различни индустриални приложения. Въпреки това, когато сравнявате тези два материала, възниква фундаментален въпрос: Карбидът е по -труден от волфрам? Тази статия ще се задълбочи в свойствата, приложенията и разликите между волфрама и волфрамов карбид , осигурявайки цялостно разбиране на тяхната твърдост и употреба.
Въведение в волфрам и волфрамов карбид
Волфрам
Волфрамът е химичен елемент с атомното число 74 и символ W. Известен е със своята висока плътност, изключителна твърдост и най -високата точка на топене сред всички метали, достигаща 3,422 ° C (6,192 ° F). Твърдостта на Tungsten обикновено е между 7,5 и 8 по скалата на MOHS, която е впечатляваща, но не толкова висока, колкото волфрамовата карбида.
Волфрамови свойства:
- Плътност: 19,3 g/cm³
- Точка на топене: 3,422 ° C
- Твърда на MOHS: 7.5-8
- Приложения: Електрически контакти, отоплителни елементи, легираща стомана
Волфрамов карбид
Волфрамовият карбид е химическо съединение, състоящо се от равни части от волфрамов и въглеродни атоми, с химическа формула WC. Той е значително по -труден от волфрамовия, с рейтинг на твърдост на MOHS между 9 и 9.5, което го прави едно от най -трудните вещества, известни, второ за Diamond.
Свойства на волфрамов карбид:
- Плътност: 15.6-15.8 g/cm³
- Точка на топене: Приблизително 2870 ° C
- Твърда на MOHS: 9-9.5
- Приложения: Инструменти за рязане, устойчиви на износване части, бижута
Сравнение на твърдост
Основната разлика в твърдостта между волфрамовата и волфрамовата карбида се дължи на техния състав и структура. Шестоъгълната кристална структура на волфрамовия карбид му осигурява свойства, подобни на керамика, засилвайки неговата твърдост и устойчивост на износване. За разлика от тях, чистият волфрам, макар и твърд, е по -пластичен и по -малко крехък от волфрамовия карбид, което го прави подходящ за приложения, изискващи устойчивост на въздействие.
Скали за твърдост
- Скала за твърдост на MOHS: Използва се за измерване на устойчивостта на надраскване, като диаманта е най -трудна при 10.
- Скала на твърдостта на Rockwell: Измерва твърдостта на отстъпи, като волфрамовият карбид постига диапазон от 89 до 95 HRA.
Приложения на волфрам и волфрамов карбид
Волфрамови приложения
Волфрам се използва широко в приложения, при които високата му точка на топене и плътност са от полза:
- Електрически контакти: Поради високата си точка на топене и проводимостта.
- Нагревателни елементи: във високотемпературни пещи.
- Легирана стомана: За да се подобри здравината и твърдостта.
Приложения на волфрамов карбид
Волфрамовият карбид е идеален за приложения, изискващи изключителна твърдост и устойчивост на износване:
- Инструменти за рязане: високоскоростни инструменти за обработка.
- Устойчиви на износване части: дюзи, уплътняващи пръстени и режещи ръбове.
- Бижута: Поради своята твърдост и естетическа привлекателност.
Процес на производство
Волфрамовият карбид се произвежда чрез процес, наречен синтероване, където волфрамовият карбиден прах се смесва с свързващо вещество, обикновено кобалт или никел и след това се нагрява под високо налягане, за да се образува плътна част.
Свързващи вещества в волфрамов карбид
- Cobalt (CO): Най -често срещаното свързващо вещество, засилване на здравината, но леко намаляване на твърдостта.
- Никел (NI): предлага по-добра устойчивост на корозия, но по-ниска твърдост от кобалтовите карбиди.
- Други свързващи вещества: Хромът и желязото се използват по -рядко, но могат да подобрят специфичните свойства.
Сравнение на физическите свойства
| Свойство |
волфрамово |
волфрамов карбид |
| Плътност |
19.3 g/cm³ |
15.6-15.8 g/cm³ |
| Точка на топене |
3,422 ° C. |
Приблизително 2870 ° C. |
| Твърдостта на Мохс |
7.5-8 |
9-9.5 |
| Модулът на Йънг |
По -високо от повечето метали |
530-700 GPA |
| Приложения |
Електрически, отопление, сплави |
Режещи инструменти, носете части |
Разширени приложения и иновации
Аерокосмическа индустрия
Волфрамовият карбид се използва в аерокосмическата индустрия за компоненти, които изискват висока устойчивост на износване и здравина, като ракетни дюзи и лопатки на турбини. Способността му да издържа на екстремни температури и да поддържа структурна цялост го прави идеален материал за тези приложения.
Медицински приложения
В медицинските полета волфрамовият карбид се използва в хирургически инструменти поради неговата твърдост и устойчивост на корозия. Използва се и в импланти, където са необходими висока якост и издръжливост.
Въздействие върху околната среда
Производството на волфрамов карбид включва добив на волфрам, който може да има последици за околната среда. Въпреки това се полагат усилия за подобряване на процесите на рециклиране и намаляване на отпадъците в производствения цикъл.
Предизвикателства и бъдещо развитие
Въпреки предимствата си, волфрамовият карбид е изправен пред предизвикателства като високи разходи за производство и опасения за околната среда, свързани с добив на волфрамове. Бъдещите разработки имат за цел да подобрят ефективността на производството и да изследват алтернативни материали, които могат да имитират свойствата на волфрамовия карбид без нейните недостатъци.
Заключение
В заключение, волфрамовият карбид е значително по -труден от чистия волфрам, което го прави идеален за приложения, изискващи екстремна устойчивост и твърдост на износване. Докато волфрамът е по-пластичен и подходящ за приложения с високо въздействие, твърдостта и издръжливостта на волфрамовия карбид го правят решаващ материал в режещите инструменти и устойчивите на износване части.
Често задавани въпроси
1. Каква е основната разлика в твърдостта между волфрам и волфрамовия карбид?
Волфрамовият карбид е значително по-труден от волфрама поради своята керамична структура и състав, с твърдост на MOHS от 9-9,5 в сравнение с 7,5-8 на волфрам.
2. Кои са общите свързващи вещества, използвани в волфрамовия карбид?
Най -често срещаните свързващи вещества са кобалт и никел, като кобалтът е индустриалният стандарт за повишаване на здравината и никел, предлагащ по -добра устойчивост на корозия.
3. Какви са типичните приложения на волфрамовия карбид?
Волфрамовият карбид се използва широко в инструментите за рязане, устойчивите на износване части и бижутата поради изключителната му твърдост и издръжливост.
4. Как се произвежда волфрамов карбид?
Волфрамовият карбид се произвежда чрез процес на синтероване, при който волфрамовият карбиден прах се смесва с свързващо вещество и се нагрява под високо налягане.
5. Волфрамовият карбид ли е по -скъп от волфрамовата?
Да, волфрамовият карбид като цяло е по -скъп от волфрамовия поради сложния си производствен процес и добавянето на свързващи вещества.
Цитати:
[1] https://cowseal.com/tungsten-vs-nungsten-carbide/
[2] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-nungsten-carbide-key-differences/
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten_carbide
[5] https://cncpartsxtj.com/cnc-materials/difference-nungsten-and-nungsten-carbide/
[6] https://www.britannica.com/science/tungsten-chemical-element
[7] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[8] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[9] https://touchwood.biz/blogs/southafrica/what-is-the-difference-between-pure-wrungsten-and-tungsten-carbide
[10] https://konecarbide.com/tungsten-vs-nungsten-carbide-differences-xplained/
[11] https://www.metalsupermarkets.com/metal-hardness-testing-methods-scales/
[12] https://va-nungsten.co.za/pure-nungsten-vs-nungsten-carbide-hats-the-difference/
[13] https://www.syalons.com/2024/07/08/silicon-carbide-vs-tungsten-carbide-wear-applications/
[14] https://forums.tripwireinteractive.com/index.php?threads%2ftungsten-vs-tungsten-carbide.101174%2F
[15] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[16] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten
[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[18] https://www.pollen.am/metal_tungsten/
