منوی محتوا
● آشنایی با فناوری کاربید سیمان
● علم مادی در پشت کامپوزیت های WC-Co
>> مهندسی ریزساختاری
>> نقش های مهم کبالت
● برنامه های خاص بخش
>> 1. صنعت برش فلز
>> 2. اکتشاف نفت
>> 3. اجزای آن را بپوشید
● فرآیند تولید و کنترل کیفیت
>> گردش کار تولید
>> پارامترهای کیفیت بحرانی
● پروتکل های ایمنی: محصول کاربید سیمانی با SDS Cobalt Binder
>> پردازش مواد
● پایان
● متداول
>> 1. درصد کبالت چگونه بر قیمت کاربید سیمان تأثیر می گذارد؟
>> 2. روش ذخیره سازی مناسب برای محصولات WC-CO چیست؟
>> 3. آیا می توان WC-Co را جوش داد؟
>> 4. زمان سرب معمولی برای قطعات WC-Co سفارشی چقدر است؟
>> 5. چگونه Cobalt Binder Machining EDM را تحت تأثیر قرار می دهد؟
● استنادها:
محصولات کاربید سیمانی با اتصال دهنده های کبالت به دلیل ترکیب بی نظیر سختی ، دوام و پایداری حرارتی ، به مواد بنیادی در صنایع سنگین تبدیل شده اند. این کامپوزیت ها - که از آن تشکیل شده اند ذرات کاربید تنگستن (WC) که توسط فلز کبالت پیوند خورده است - برنامه های کاربردی که نیاز به مقاومت شدید سایش و یکپارچگی ساختاری تحت استرس دارند. در زیر ، ما شایستگی های فنی آنها ، کاربردهای صنعتی ، پروتکل های ایمنی و نوآوری های نوظهور را بررسی می کنیم.
آشنایی با فناوری کاربید سیمان
کاربیدهای سیمانی (WC-CO) هنگامی که برای اولین بار در سال 1927 توسط کروپ تجاری شد ، تولید صنعتی را متحول کرد. امروز ، این خانواده مادی 68 ٪ از بازار جهانی ابزارهای برش (مک کینزی ، 2024) را به دلیل ترکیب منحصر به فرد از خواص خود در اختیار دارند:
- سختی: 3 برابر سخت تر از فولاد پر سرعت
- قدرت فشاری: 6000 مگاپاسکال (قابل مقایسه با الماس)
- هدایت حرارتی: 80-110 W/mk (گرما را به طور موثر از بین می برد)
چسب کبالت (به طور معمول 3-25 ٪ از وزن) به عنوان چسب فلزی عمل می کند و این کامپوزیت ها را قادر می سازد در برابر نیروهای بیش از 4 GPA در عملیات ماشینکاری مدرن مقاومت کنند.
علم مادی در پشت کامپوزیت های WC-Co
مهندسی ریزساختاری
عملکرد این ماده از ریزساختار دو فاز آن ناشی می شود:
1. دانه های کاربید تنگستن (1-5 میکرومتر):
- ساختار کریستالی شش ضلعی
- سختی: 2600 HV (ویکرز)
- نقطه ذوب: 2،870 درجه سانتیگراد
2. ماتریس کبالت:
- ساختار کریستالی FCC
- انعطاف پذیری: 15-25 ٪ کشیدگی
- نقطه ذوب: 1،495 درجه سانتیگراد
این ساختار یک شبکه نفوذ را ایجاد می کند که در آن کبالت مرزهای دانه WC را پر می کند و انرژی ضربه را از طریق تغییر شکل پلاستیک جذب می کند.
نقش های مهم کبالت
- خیس شدن: زاویه تماس کبالت 15 درجه با WC امکان نفوذ کامل را در هنگام پخت و پز فاز مایع فراهم می کند
- توزیع استرس: انتشار ترک را 40 ٪ در مقابل اتصال دهنده های نیکل کاهش می دهد (ASM International ، 2023)
- سد اکسیداسیون: لایه محافظ Cowo₄ را در دمای 500-700 درجه سانتیگراد تشکیل می دهد
برنامه های خاص بخش
1. صنعت برش فلز
درج ابزار (نمرات ISO K/km):
- چرخش: DNMG 150608 دستگاه درج 4140 فولاد با سرعت 350 متر در دقیقه
-فرز: آسیاب های انتهایی 6-FLUTE به RA 0.8 میکرومتر در TI-6AL-4V دست می یابند
- حفاری: مته های 20xd تحمل 0.02 میلی متر تحمل بیش از 10،000 سوراخ
2. اکتشاف نفت
بیت های مته PDC:
- برش های 13 میلی متر در برابر بار محوری 25 KN در عمق 3 کیلومتر مقاومت می کنند
- محتوای کبالت: 16 ٪ برای مقاومت در برابر شوک
- بازار 2024: 2.1B $ (Globaldata)
برجسته سازی SDS برجسته:
تمام ابزارهای حفاری WC-Co به مستندات SDS در هر OSHA 29 CFR 1910.1200 ، به ویژه بخش ها نیاز دارند:
- بخش 6: اقدامات انتشار تصادفی (حاوی گرد و غبار کبالت)
- بخش 9: خواص فیزیکی/شیمیایی (چگالی: 14.95 گرم در سانتی متر 3 ؛)
3. پوشیدن اجزای
| مؤلفه |
خدمات عمر |
کبالت ٪ |
| طراحی سیم می میرند |
8000 کیلومتر |
9 ٪ |
| صندلی |
5 سال |
12 ٪ |
| نازل انفجار شلیک شده |
1200 ساعت |
6 ٪ |
فرآیند تولید و کنترل کیفیت
گردش کار تولید
1. آماده سازی پودر:
- پودر WC: 0.8-2.0 میکرومتر (FSSS)
- پودر کبالت: 1.2-1.6 میکرومتر
- اختلاط: 2-12 ساعت در آسیاب جاذبه
2. فشرده سازی:
- فشار: 100-300 MPa
- چگالی سبز: 50-55 ٪ نظری
3. SINTERING:
- دما: 1،350-1،500 درجه سانتیگراد
- جو: خلاء/h₂
- انقباض: 18-20 ٪ خطی
پارامترهای کیفیت بحرانی
- اشباع مغناطیسی: 75-95 ٪ (اندازه گیری توزیع شرکت)
- چقرمگی Palmqvist: 10-15 MPa · M⊃1 ؛/⊃2 ؛
- نیروی اجباری: 15-25 Ka/m (نشان دهنده اندازه دانه WC)
پروتکل های ایمنی: محصول کاربید سیمانی با SDS Cobalt Binder
تمام محصولات WC-CO به دلیل OSHA PEL کبالت از 0.1 میلی گرم در M⊃3 به پایبندی سخت SDS نیاز دارند. مناطق کلیدی انطباق:
پردازش مواد
- سنگ زنی: از روشهای مرطوب با 5000 میلی گرم در کیلوگرم استفاده کنید
- پتانسیل تجمع کبالت: زیاد
پایان
محصولات کاربید سیمانی با اتصال دهنده های کبالت همچنان از طریق نوآوری مداوم مواد ، بر کاربردهای عملکرد شدید حاکم هستند. در حالی که کبالت برای چقرمگی ضروری است ، فن آوری های در حال ظهور و برنامه های دقیق SDS هم به نیازهای عملکرد و هم در ایمنی در محل کار می پردازند. تغییر صنعت به سمت ساختارهای شیب و مواد بازیافت شده نوید رشد پایدار را می دهد ، با پیش بینی بازار جهانی WC-CO تا سال 2030 به 25.4B دلار رسید (تحقیقات بزرگ و دید).
متداول
1. درصد کبالت چگونه بر قیمت کاربید سیمان تأثیر می گذارد؟
هر افزایش 1 ٪ CO هزینه های اولیه مواد اولیه را با 3.50 دلار در کیلوگرم افزایش می دهد (2024 LME CO: 32 دلار در کیلوگرم).
2. روش ذخیره سازی مناسب برای محصولات WC-CO چیست؟
در مناطق تهویه شده <40 درجه سانتیگراد/30 ٪ RH ، از اسیدها در هر بخش SDS جدا شود.
3. آیا می توان WC-Co را جوش داد؟
فقط از طریق جارو برقی (<100 درجه سانتیگراد) با استفاده از فلز AWS BAG-24.
4. زمان سرب معمولی برای قطعات WC-Co سفارشی چقدر است؟
14-21 روز برای نمرات استاندارد ؛ 6-8 هفته برای ساختارهای شیب.
5. چگونه Cobalt Binder Machining EDM را تحت تأثیر قرار می دهد؟
محتوای CO بالاتر (12 ٪+) سرعت EDM را 18 ٪ بهبود می بخشد اما به تصفیه دی الکتریک نیاز دارد.
استنادها:
[1] https://www.zhongbocarbide.com/what-are-the-advantages-of-cementeded-carbide-carbide-with-bobalt-binder.html
[2] https://patents.google.com/patent/us20170057878a1/en
[3] https://www.besttungsten.com/blogs-detail/understanding-cementeded-carbide-components-and-their-industrial-pplications
[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-feasibility- nanoceramics-as-binder-in-cementeded-carbide-tools/
[8] https://saturnmachineworks.com/wp-content/uploads/2020/11/20-07-07-03-saturn-safety-data-for-tungsten-carbide-with-cobalt.pdf
[9] https://www.basiccarbide.com/assets/pdfs/basic-carbide-safety-data-theet.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.com/es/blog/emented-carbide-carbide-troduct-with-cobalt-binder/
[13] https://www.zzbetter.com/new/the-most-common-binder-matial-used-in-a-carbide-tool.html
[14] https://www.samaterials.com/tungsten-carbide-cobalt-an-overview.html
[15] https://www.cobaltinstitute.org/essential-cobalt-2/cobalt-innovations/hard-metal/
[16] https://www.carbide-products.com/blog/embered-carbide-carbide-with-cobalt-binder/
[17] https://www.carbide-products.com/it/blog/emented-carbide-carbide-troduct-with-cobalt-binder/
[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/Characterization_of_different_wc_co_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/ the-wear-properties-of-tungsten-cobalt-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.htmll
[33] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[34] https://en.wikipedia.org/wiki/emented_carbide
[35] https://www.hyperionmt.com/en/resource/materials/emented-carbide/
[36] https://www.allied-matial.co.jp/fa/techinfo/hard-metal/use.html
[37] https://www.scmtstool.com/blog/what-are-the-industrial-applications-of_bid-316545588.html
