Indholdsmenu
● Hvad er wolframcarbid?
● Råmaterialer til wolframcarbidproduktion
● Fremstillingsprocessen for wolframcarbid
>> 1. forberedelse af wolframpulver
>> 2. karburisering
>> 3. blanding og fræsning
>> 4. tryk
>> 5. Sintring
>> 6. Behandling efter sintring
● Nøgleegenskaber ved wolframcarbid
● Anvendelser af wolframcarbid
● Konklusion
● FAQ
>> 1. Hvad gør wolframcarbid så hårdt?
>> 2. Kan wolframcarbid genanvendes?
>> 3. Hvordan påvirker kobolt egenskaberne ved wolframcarbid?
>> 4. Hvilke industrier bruger wolframcarbid?
>> 5. Hvordan påvirker kornstørrelsen på wolframcarbid dens ydeevne?
● Citater:
Wolframcarbide er en bemærkelsesværdig forbindelse, der er kendt for sin ekstraordinære hårdhed og holdbarhed. Det er vidt brugt i forskellige brancher, især i skæreværktøjer, minedrift og slidbestandige dele. At forstå, hvordan wolframcarbid fremstilles, involverer at udforske råmaterialerne, fremstillingsprocessen og de endelige anvendelser af dette alsidige materiale.
Hvad er wolframcarbid?
Wolframcarbid (WC) er en kemisk forbindelse sammensat af lige dele wolfram (W) og carbon (C) atomer. Det fremstår som et fint gråt pulver i sin grundlæggende form, men kan presses og sintres i forskellige former til industrielle anvendelser. Wolframcarbid er kendt for sin hårdhed, som kan sammenlignes med diamanten, hvilket gør det til et ideelt materiale til skære- og boreværktøjer.
Råmaterialer til wolframcarbidproduktion
Produktionen af wolframcarbid begynder med flere vigtige råmaterialer:
- Wolframmalm: Den primære kilde til wolfram, typisk ekstraheret fra mineraler som Wolframite eller Scheelite.
- Ammonium paratungstate (APT): En oprenset forbindelse afledt af wolframmalm, der tjener som et mellemprodukt i produktionen af wolframmetal.
- Wolframoxid: produceret ved at beregne APT ved høje temperaturer, som derefter reduceres til wolframmetalpulver.
- Kulstofkilder: Almindeligt sod eller grafit, der bruges til at omdanne wolframmetalpulver til wolframcarbid gennem en karburiseringsproces.
Fremstillingsprocessen for wolframcarbid
Fremstillingsprocessen for wolframcarbid involverer flere kritiske trin:
1. forberedelse af wolframpulver
Det første trin i fremstilling af wolframcarbid er at få wolframpulver fra wolframoxid. Dette involverer opvarmning af wolframoxid i en brintatmosfære ved temperaturer mellem 800 ° C og 1.000 ° C. Reaktionen reducerer oxidet til rent wolframmetal.
2. karburisering
Når wolframpulveret er forberedt, gennemgår det en karbureringsproces, hvor det blandes med kulstofkilder. Denne blanding opvarmes i et kulstofrigt miljø ved høje temperaturer (typisk mellem 1.400 ° C og 2.000 ° C). Under denne proces diffunderer carbonatomer sig ind i wolframstrukturen og danner wolframcarbid.
3. blanding og fræsning
Efter karburisering kan det resulterende wolframcarbidpulver indeholde urenheder eller ujævne partikelstørrelser. For at sikre ensartethed blandes pulveret ofte med et bindemetal som kobolt eller nikkel. Denne blanding males derefter ved hjælp af kuglefabrikker for at opnå den ønskede partikelstørrelsesfordeling.
4. tryk
Det blandede pulver komprimeres i forme under højt tryk for at danne det, der er kendt som 'grønne' dele. Dette trin former materialet til sin endelige form før sintring. Den presserende proces bruger typisk tryk fra 150 til 500 MPa.
5. Sintring
Sintring er et afgørende trin, hvor de grønne dele opvarmes i en ovn ved temperaturer mellem 1.400 ° C og 1.600 ° C. Under sintring smelter bindemidlet og smelter sammen med wolframcarbidkorn sammen uden at smelte dem helt. Denne proces forbedrer densiteten og styrken af det endelige produkt.
Sintringsprocessen kan udføres i forskellige atmosfærer, såsom vakuum eller inerte gasmiljøer for at forhindre oxidation.
6. Behandling efter sintring
Efter sintring kan yderligere behandlinger udføres for at forbedre egenskaber, såsom sejhed og slidstyrke. Dette kan omfatte varm isostatisk presning (HIP), der anvender tryk under opvarmning for at eliminere porøsitet og forbedre mekaniske egenskaber.
Nøgleegenskaber ved wolframcarbid
Wolframcarbid udviser flere nøgleegenskaber, der gør det meget ønskeligt for industrielle anvendelser:
- Hårdhed: Det rangerer mellem 8,5 til 9 på MOHS -hårdhedsskalaen, hvilket gør det til et af de sværeste tilgængelige materialer.
- Slidbestandighed: Dens ekstraordinære slidstyrke giver værktøjer lavet af wolframcarbid at opretholde deres skarphed længere end dem, der er lavet af andre materialer.
- Termisk stabilitet: Wolframcarbid kan modstå høje temperaturer uden at miste sin strukturelle integritet.
- Korrosionsbestandighed: Det udviser god modstand mod kemisk korrosion, hvilket yderligere forlænger sin levetid i barske miljøer.
Anvendelser af wolframcarbid
På grund af dets unikke egenskaber finder wolframcarbid applikationer på tværs af forskellige brancher:
- Skæreværktøjer: Det er vidt brugt til fremstilling af borebits, fræserskærere og så klinger på grund af dets hårdhed og slidstyrke.
- Minedrift: essentielle til produktion af borebits og andet udstyr, der bruges til minedrift, hvor holdbarheden er kritisk.
- Industrielle maskiner: Brugt i komponenter, der kræver høj slidstyrke, såsom ventiler og dyser.
- Smykker: stadig mere populært inden for modesmykker på grund af dens ridsemodstand og æstetisk appel.
Konklusion
I resumé produceres wolframcarbid gennem en omhyggelig proces, der kombinerer råmaterialer som wolframmalm og kulstofkilder gennem forskellige stadier, herunder karburisering, blanding, tryk, sintring og efterbehandlingsprocesser. Dens ekstraordinære hårdhed og holdbarhed gør det til et uvurderligt materiale på tværs af flere brancher, der spænder fra fremstilling til smykkedesign.
FAQ
1. Hvad gør wolframcarbid så hårdt?
Wolframcarbides hårdhed kommer fra dens unikke krystalstruktur dannet under karburiseringsprocessen kombineret med sintringsteknikker med høj temperatur, der smelter sammen uden at smelte dem fuldstændigt.
2. Kan wolframcarbid genanvendes?
Ja, wolframcarbid kan genanvendes effektivt ved at genvinde slidte værktøjer eller skrotmateriale, hvilket hjælper med at reducere affald og spare ressourcer.
3. Hvordan påvirker kobolt egenskaberne ved wolframcarbid?
Kobolt fungerer som et bindemiddel i cementerede carbider; At variere indholdet ændrer hårdhed og sejhed - lavere koboltindhold øger hårdheden, mens højere indhold forbedrer sejhed, men reducerer hårdheden.
4. Hvilke industrier bruger wolframcarbid?
Wolframcarbid bruges i vid udstrækning til fremstilling af skæreværktøjer, minedrift, industrielle maskinkomponenter og i stigende grad i smykkerfremstilling på grund af dets æstetiske egenskaber.
5. Hvordan påvirker kornstørrelsen på wolframcarbid dens ydeevne?
Kornstørrelsen påvirker mekaniske egenskaber; Mindre korn giver typisk bedre slidstyrke, mens større korn forbedrer påvirkningsmodstanden - kritisk til anvendelser såsom minedrift.
Citater:
[1] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html
[2] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03Chapter3.pdf?sequence=4
[3] https://patents.google.com/patent/us4008090a/en
[4] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-t-work-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[6] https://www.linkedin.com/pulse/four-basic- fase-tungsten-carbide-intering-process-nancy-xia
)
)
[9] https://generalcarbide.com/pdf/general-carbide-designers-guide-tungsten-carbide.pdf
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[11] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process
[12] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/tungsten-carbide-aasy-asy-government-industry-academia-investigate-additiv--demanufactured-carbide-parts/
[13] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[14] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-t-work-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[15] https://www.hmtg.de/en/was-ist-hartmetall/bearbeitung-von-hartmetall/
[16] https://www.youtube.com/watch?v=95ys7w66-bi
[17] https://www.linkedin.com/pulse/tungstencarbide-produktions-process-tungsten-carbide-shijin-lei
[18] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/process.html
[19] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/tungsten-carbide-aasy-asy-government-industry-academia-investigate-addivivly-remucturing-carbide-parts/
[20] https://www.youtube.com/watch?v=0qrynzj_lz4
[21] https://www.psmindustries.com/yillik/tungsten-carbide-manufacturing-process
[22] https://www.kovametalli-in.com/manfremstilling.html
[23] https://www.freepik.com/free-fotos-vectors/tungsten-carbide
[24] https://www.facebook.com/konneknives/videos/the-produktion-processer- af-tungsten-carbid-cutter 14020306465 53926/? Locale = zh_cn
[25] https://www.youtube.com/watch?v=ab5by8bdpfe
[26] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide?page=3
[27] https://www.linkedin.com/pulse/process-intering-tungsten-carbide-zzbettercarbide
[28] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/process/
[29] https://www.novacarbide.com/en/carbide-produktion- Photos-1.html
[30] https://www.researchgate.net/figure/photo-of-the-nano-crystalline-Binderless-Tungsten-Carbide-nwc-cuting-serts_fig1_352568741
[31] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[32] http://news.chinatungsten.com/en/gold-plated-tungsten-price/46-tungsten-news-en/tungsten-information/103813-ti-13156.html
[33] https://www.researchgate.net/figure/scanning-elektron-mikroskopi-billinger-of-a-tungsten-carbide-powder-b-cobalt-powder-and-c_fig3_374723250
[34] https://www.vistametalsinc.com/tungsten-carbide-preform-process/
[35] https://www.cnczone.com/forums/metalwork-discussion/226048-quot-machine-cit-tungsten-carbide.html
[36] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide
[37] https://consolidatedresources.com/blog/10-facts-about-tungsten-carbide/
[38] https://www.reddit.com/r/metalworking/comments/17jcjj/does_anyone_here_know_anything_about_making/
[39] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[40] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/f02z1/materials_science_question_why_does_an_extremely/
[41] https://www.researchgate.net/post/how_do_we_make_tungsten_carbide_cutting_tool_inserts
)
[43] http://machinetoolrecyclers.com/rita_hayworth.html
[44] https://tuncomfg.com/about/faq/
[45] https://www.sandvik.coromant.com/en-us/services/recycling/faq-carbide-recycling
[46] https://www.betek.de/en/products/tungsten-carbide
