تنگستن یا کاربید قوی تر چیست؟

منوی محتوا

● مقدمه

● کاربید تنگستن و تنگستن چیست؟

>> تنگستن

>> کاربید تنگستن

● ترکیب و ساختار شیمیایی

● سختی و مقایسه قدرت

>> سختی (مقیاس MOHS)

>> قدرت

>> مدول جوان (GPA)

● چقرمگی ، شکنندگی و مقاومت در برابر ضربه

● چگالی و وزن

● مقاومت در برابر گرما و خوردگی

● کاربردهای صنعتی

>> تنگستن

>> کاربید تنگستن

● هزینه و در دسترس بودن

● فرآیند تولید کاربید تنگستن

● تأثیرات زیست محیطی و بازیافت

● روندها و نوآوری های آینده

● پایان

● سؤالات متداول: 5 سوال برتر درباره تنگستن در مقابل کاربید

>> 1. چه چیزی کاربید تنگستن را بسیار سخت تر از تنگستن می کند؟

>> 2. آیا کاربید تنگستن از تنگستن شکننده تر است؟

>> 3. چرا کاربید تنگستن برای ابزارهای برش ترجیح داده می شود؟

>> 4. آیا کاربید تنگستن می تواند در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کند؟

>> 5. کدام یک سنگین تر است: کاربید تنگستن یا تنگستن؟

● استنادها:

مقدمه

وقتی صحبت از مواد صنعتی می شود ، تعداد کمی از نام ها به همان اندازه احترام به وزن تنگستن و تنگستن کاربید را نشان می دهند. هر دو به دلیل قدرت ، دوام و مقاومت در برابر محیط های شدید به دلیل قدرت استثنایی مشهور هستند. اما کدام یک واقعاً قوی تر است؟ در این مقاله به بررسی کاربردهای علوم ، مهندسی و عملی در پشت تنگستن و تنگستن کاربید ، ارائه یک مقایسه جامع که به شما کمک می کند درک کنید که کدام ماده از نظر قدرت و عملکرد بسیار عالی است.

کاربید تنگستن و تنگستن چیست؟

تنگستن

تنگستن یک عنصر شیمیایی (نماد W ، شماره اتمی 74) است که به دلیل چگالی قابل توجه ، نقطه ذوب بالا و استحکام شناخته شده است. در شکل خالص خود ، تنگستن یک فلز سخت و خاکستری است که اغلب در رشته ها ، تماس های الکتریکی و به عنوان یک عنصر آلیاژ در فولاد استفاده می شود.

کاربید تنگستن

کاربید تنگستن (WC) ترکیبی است که با ترکیب اتم های تنگستن و کربن در نسبت 1: 1 تشکیل شده است. این یک ماده سرامیکی مانند با سختی فوق العاده و مقاومت در برابر سایش ایجاد می کند که معمولاً در ابزارهای برش ، تجهیزات معدن و ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

ترکیب شیمیایی و ساختار

خاصیت	تنگستن	تنگستن کاربید
فرمول	حرف	WC
ساختار بلور	مکعب بدن محور (BCC)	شش ضلعی
چگالی (g/cm⊃3 ؛)	19.3	15.6–15.8
نقطه ذوب (درجه سانتیگراد)	3،422	2،870

سختی و مقایسه قدرت

سختی (مقیاس MOHS)

- تنگستن: 7.5-8

- کاربید تنگستن: 9-9.5 (فقط دوم به الماس)

قدرت

مقاومت کششی (MPA):

- تنگستن: بالا ، اما شکننده به شکل خالص

- کاربید تنگستن: 350-700 MPa ، بسته به اتصال و ترکیب

- قدرت فشاری (MPA):

- کاربید تنگستن: حداکثر 7000 MPa

مدول جوان (GPA)

- تنگستن: 400 پوند

- کاربید تنگستن: 530-700

چقرمگی ، شکنندگی و مقاومت در برابر ضربه

- تنگستن: انعطاف پذیری بیشتر ، مقاومت در برابر ضربه بهتر ، کمتر احتمال دارد که تحت نیروی ناگهانی خرد شود.

- کاربید تنگستن: بسیار سخت اما شکننده تر ، به خصوص بدون اتصال فلزی. مستعد ابتلا به تراشه یا شکستگی تحت تأثیر زیاد ، اما با کبالت یا نیکل می توان آن را سفت کرد.

چگالی و چگالی

مواد	وزن (g/cm⊃3 ؛)
تنگستن	19.3
کاربید تنگستن	15.6–15.8

تنگستن یکی از متراکم ترین عناصر است و آن را برای ضد وزن و بالاست ارزشمند می کند. کاربید تنگستن ، در حالی که کمی متراکم تر است ، اما هنوز هم بسیار سنگین تر از فولاد است.

مقاومت در برابر گرما و خوردگی

- تنگستن: بالاترین نقطه ذوب همه فلزات (3،422 درجه سانتیگراد) ، هدایت حرارتی عالی و الکتریکی. مقاوم در برابر اکسیداسیون در دمای اتاق اما می تواند در دماهای بالا اکسیده شود.

- کاربید تنگستن: نقطه ذوب بالا (2،870 درجه سانتیگراد) ، پایداری حرارتی عالی ، ضریب کم انبساط حرارتی. در برابر سایش و خوردگی نسبت به تنگستن مقاوم تر است ، به خصوص با اتصال دهنده های نیکل یا کبالت.

کاربردهای صنعتی

تنگستن

- رشته های لامپ

- مخاطبین الکتریکی و الکترودها

- عنصر آلیاژ در فولاد

- محافظ تابش

- پرتابه های نافذ (نظامی)

کاربید تنگستن

- ابزارهای برش (مته ها ، آسیاب های انتهایی)

- تجهیزات معدن و ساختمانی

- قطعات مقاوم در برابر سایش (نازل ، می میرد ، غلطک)

- ابزارهای جراحی

- جواهرات (حلقه ، ساعت)

هزینه و در دسترس بودن

- تنگستن: به طور کلی ارزان تر ، تولید به صورت خالص آسان تر است.

- کاربید تنگستن: به دلیل تولید پیچیده (پخت و پز ، استفاده از اتصال دهنده ها) پرهزینه تر است ، اما طول عمر طولانی تر و نگهداری کمتری را در برنامه های کاربردی ارائه می دهد.

فرآیند تولید کاربید تنگستن

کاربید تنگستن از طریق یک فرآیند تولید پیچیده به نام Sintering تولید می شود. این شامل مخلوط کردن پودر تنگستن با کربن و یک اتصال فلزی مانند کبالت یا نیکل است. سپس این مخلوط به شکل دلخواه فشرده می شود و در دمای درست زیر نقطه ذوب کاربید تنگستن گرم می شود. این فرایند باعث می شود ذرات به هم پیوند بزنند و یک ماده متراکم و سخت با مقاومت در برابر سایش استثنایی ایجاد کنند. کیفیت چسب و شرایط پخت و پز به میزان قابل توجهی بر سختی و دوام محصول نهایی تأثیر می گذارد.

تأثیرات زیست محیطی و بازیافت

هر دو کاربید تنگستن و تنگستن دارای ملاحظات زیست محیطی هستند. معدن تنگستن می تواند اثرات زیست محیطی قابل توجهی از جمله اختلال در زیستگاه و مصرف انرژی داشته باشد. با این حال ، تنگستن بسیار قابل بازیافت است و تلاش های بازیافت به کاهش نیاز به معدن جدید کمک می کند. بازیافت کاربید تنگستن نیز به ویژه در تنظیمات صنعتی که ابزارهای فرسوده جمع آوری و پردازش می شوند برای بازیابی مواد با ارزش ، رایج است. بازیافت نه تنها از منابع محافظت می کند بلکه باعث کاهش ضایعات و آلودگی محیط زیست می شود.

روندها و نوآوری های آینده

تحقیقات همچنان به بهبود خواص و کاربردهای کاربید تنگستن و تنگستن ادامه می دهد. نوآوری ها شامل توسعه مواد کاربید تنگستن نانو ساختار یافته با چقرمگی و مقاومت در برابر سایش است. علاوه بر این ، مواد کامپوزیت جدید ترکیبی از کاربید تنگستن با سایر سرامیک ها یا فلزات برای کاربردهای تخصصی در هوافضا ، وسایل پزشکی و الکترونیک مورد بررسی قرار می گیرد. این پیشرفت ها قول می دهد استفاده از این مواد را در فن آوری های برش گسترش دهد.

پایان

کاربید تنگستن از نظر سختی ، مقاومت در برابر سایش و استحکام فشاری به طور واضح از تنگستن خالص قوی تر است. در مقیاس MOHS ، کاربید تنگستن بین 9 تا 9.5 نرخ ، و تقریباً سخت به عنوان الماس و از امتیاز بسیار زیاد تنگستن از 7.5-8 استفاده می کند. دوام استثنایی ، مقاومت در برابر سایش و توانایی حفظ لبه های تیز ، آن را به عنوان ماده مورد نظر برای برش ، تجهیزات معدن و هر کاربردی که در آن مقاومت شدید سایش مورد نیاز است ، قرار می دهد.

با این حال ، این به هزینه افزایش شکنندگی می رسد. تنگستن خالص ، اگرچه به همان اندازه سخت نیست ، اما انعطاف پذیری بهتر و مقاومت در برابر ضربه را ارائه می دهد ، و آن را برای برنامه های مربوط به شوک یا لرزش مناسب تر می کند.

به طور خلاصه:

- برای سختی ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت فشاری: کاربید تنگستن قوی تر است.

- برای مقاومت در برابر ضربه و انعطاف پذیری: تنگستن برتر است.

انتخاب بین این دو به خواسته های خاص برنامه بستگی دارد. برای بیشتر مصارف صنعتی که سایش و سایش بسیار مهم است ، کاربید تنگستن برنده واضح است.

سؤالات متداول: 5 سوال برتر درباره تنگستن در مقابل کاربید

1. چه چیزی کاربید تنگستن را بسیار سخت تر از تنگستن می کند؟

سختی کاربید تنگستن از ساختار کریستالی منحصر به فرد آن ناشی می شود ، جایی که اتم های تنگستن و کربن پیوندهای کووالانسی قوی را در یک شبکه شش ضلعی تشکیل می دهند. این ساختار در برابر تغییر شکل و سایش مقاومت می کند و به آن سختی Mohs 9-9.5 ، دوم فقط به الماس می بخشد.

2. آیا کاربید تنگستن از تنگستن شکننده تر است؟

بله در حالی که کاربید تنگستن بسیار سخت تر است ، اما همچنین شکننده تر است ، به خصوص بدون اتصال فلزی مانند کبالت یا نیکل. تنگستن ، با انعطاف پذیری بیشتر ، می تواند تأثیرات را بهتر جذب کند و احتمال خرد شدن کمتر است.

3. چرا کاربید تنگستن برای ابزارهای برش ترجیح داده می شود؟

سختی شدید و مقاومت در برابر سایش کاربید تنگستن به آن اجازه می دهد تا یک لبه تیز به مراتب طولانی تر از تنگستن یا فولاد حفظ کند. این امر آن را برای ماشینکاری با سرعت بالا ، حفاری و برش برنامه هایی که در آن طول عمر و دقت ابزار بسیار مهم است ، ایده آل می کند.

4. آیا کاربید تنگستن می تواند در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کند؟

بله کاربید تنگستن دارای نقطه ذوب بالا (2،870 درجه سانتیگراد) و پایداری حرارتی عالی است که باعث می شود آن را برای کاربردهای درجه حرارت بالا مناسب کند. با این حال ، نقطه ذوب تنگستن خالص حتی بیشتر است (3،422 درجه سانتیگراد) ، بنابراین برای شدیدترین محیط های گرما انتخاب می شود.

5. کدام یک سنگین تر است: کاربید تنگستن یا تنگستن؟

تنگستن متراکم تر است ، با چگالی 19.3 گرم در cm⊃3 ؛ در مقایسه با کاربید تنگستن 15.6-15.8 گرم در cm⊃3 ؛. هر دو بسیار سنگین تر از فولاد هستند ، اما تنگستن سنگین تر این دو است.

استنادها:

[1] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-differences-explained/

[2] https://www.allied-matial.co.jp/fa/techinfo/tungsten_carbide/features.html

[3] https://www.retopz.com/tensile-strangug-in-the--tungsten-carbide-industry-an-explanatory-overview/

[4] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten

[6] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-key-diferences/

[7] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[9] https://www.makeitfrom.com/material-properties/tungsten-carbide-wc

[10] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

[11] https://cncpartsxtj.com/cnc-materials/difference-tungsten-and-tungsten-carbide/

[12] https://www.retopz.com/57-frequely-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/

[13] https://va-tungsten.co.za/pure-tungsten-vs-tungsten-carbide-whats-the-difference/

[14] https://www.zgjrdcc.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/

[15] https://industrialmetalservice.com/metal-university/differentiating-tungsten-carbide-vs-steel-and-other-tooling/

[16] https://www.cncsparetools.com/new/difference-between-solid-carbide-and-tungsten-steel.html

[17] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-vs-tungsten-carbide-guide.html

[18] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

[19] https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx؟matguid=e68b647b86104478a32012cbbd5ad3ea

[20] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-key-differences/

[21] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html

[22] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s 13596454210 06819

[23] https://touchwood.biz/blogs/southafrica/what-is-the-difference-between-pure-tungsten-and-tungsten-carbide

[24] https://www.sciencedirect.com/topics/physics-and-astronomy/tungsten-carbide

[25] https://stock.adobe.com/search؟k=tungsten+carbide

[26] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-conversion-table.html

[27] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide

[28] http://www.nicrotec.com/welding-consumables/tungsten-carbide-alloys-nicrotec/products.html؟c=1&g=13

[29] https://cen.acs.org/materials/chemistry-pictures-tungsten-carbide-slice/103/web/2025/02

[30] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-metal.html

[31] https://www.zzbetter.com/new/differences-between-tungsten-and-carbide.html

[32] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s2238785424008433

[33] https://www.shutterstock.com/search/tungsten-carbide-tool؟image_type=orshration

[34] https://www.thyssenkrupp-matials.co.uk/strongest-metals

[35] https://www.visualcapitalist.com/history-of-tungsten-worlds-strongest-metal/

[36] https://www.sciencedirect.com/science/article/am/pii/s 13596454210 06819

[37] https://va-tungsten.co.za/exploring-pure-tungsten-vs-tungsten-carbide-a-comprehent-guide/

[38] https://theartisanrings.com/pages/tungsten-rings-faqs

[39] https://tuncomfg.com/about/faq/

[40] https://www.menstungstenonline.com/differences-between-tungsten-and-tungsten-carbide-rings.html

[41] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-vs-tungsten-carbide

[42] https://www.tungstenrepublic.com/tungsten-carbide-rings-faq.html

[43] https://www.thermalspray.com/how-to-distinguish-real-tungsten-carbide-from-fakes/

[44] https://www.embr.com/blogs/news/what-does-tungsten-vs-tungsten-carbide-reall-mean

[45] https://www.carbidetek.com/faqs/

[46] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-common-questions-bout-tungsten

[47] https://360civil-engineering.com/are-carbide-or-tungsten-bits-better-for-concrete-a-complete-guide/

[48] ​​https://heegermaterials.com/blog/79_tungsten-carbide-vs-titanium-carbide.html

[49] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[50] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-properties.html

[51] https://www.linkedin.com/pulse/physical-property-tungsten-carbide-zzbettercarbide

[52] https://www.britannica.com/science/tungsten-chemical-element

[53] https://www.tungco.com/insights/blog/frequime-asked-questions-use-tungsten-carbide-inserts/

[54] https://www.carbide-part.com/blog/carbide-vs-tungsten-carbide/