Sisältövalikko
● Koostumus ja ominaisuudet
>> Volframikarbidi
>> Teräs
>> Vertailutaulukko
● Kovuus
● Sitkeys
● Kulumiskestävyys
● Lämmönkestävyys
● Vetolujuus
● Sovellukset
>> Volframikarbidi
>> Teräs
● Kustannukset ja valmistus
● Edut ja haitat
>> Volframikarbidi
>> Teräs
● Onko volframikarbidi vahvempi kuin teräs?
>> Milloin volframikarbidia käytetään
>> Milloin terästä käytetään
● Johtopäätös
● Faq
>> 1. Mikä on tärkein ero volframikarbidin ja teräksen välillä?
>> 2. Mikä materiaali on parempi työkalujen, volframikarbidin tai teräksen leikkaamiseen?
>> 3. Kuinka volframikarbidin lämpövastus vertaa teräksen vastustuskykyyn?
>> 4. Mitkä ovat jokin volframikarbidin sovellukset?
>> 5. Mitkä ovat yleisiä teräksen sovelluksia?
● Viittaukset:
Volframikarbidi ja teräs ovat molemmat suosittuja materiaaleja valmistuksessa, rakentamisessa ja muissa toimialoissa. Jokaisella materiaalilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka tekevät siitä sopivan eri sovelluksiin. Volframikarbidi on yhdiste, joka tunnetaan sen kovuudesta ja kestävyydestä, kun taas teräs tunnetaan sitkeydestään ja vetolujuudestaan [4]. Tässä artikkelissa verrataan volframikarbidin ja teräksen ominaisuuksia määrittääksemme, mikä materiaali on vahvempi ja paremmin tiettyihin sovelluksiin.
Koostumus ja ominaisuudet
Volframikarbidi
Volframikarbidi on yhdiste, joka koostuu yhtä suurista osista volframia ja hiiltä, kemiallisella kaavalla WC [4]. Atomit järjestävät itsensä kiteiseen hila -rakenteeseen, mikä antaa sille poikkeuksellisen kovuuden [4]. Volframikarbidilla on kovuus, joka on toiseksi vain timantti MOHS -asteikolla, mikä tekee siitä yhden vaikeimmista materiaaleista [4].
Teräs
Teräs on rauta- ja hiiliseos, johon on lisätty muita elementtejä tiettyjen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Nopea teräs (HSS) on tyyppinen teräs, jota käytetään yleisesti sen kovuuden ja lämmönkestävyyden leikkaamiseen [1].
Vertailutaulukon
| ominaisuus |
volframi |
-karbiditeräs |
| Kovuus |
85-95 HRA [1] |
62-65 HRC (nopea teräs) [1] |
| Sitkeys |
Hauras [1] |
0,18-0,32 mj/m2 (nopea teräs) [1] |
| Kulumiskestävyys |
Superior [1] |
Pienempi kuin volframikarbidi [1] |
| Lämmönkestävyys |
Jopa 800-1000 ° C [1] |
Kovuus vähenee yli 500 ° C [1] |
| Vetolujuus |
Jopa 500 000 psi [9] |
100 000 - 150 000 psi [9] |
| Tiheys |
Noin 15 g/cm3 [11] |
Noin 7,9 g/cm3 [11] |
| Joustava moduuli |
630 GPA [11] |
190 GPA [11] |
Kovuus
Volframikarbidi on huomattavasti vaikeampaa kuin teräs. Karbidityökalujen kovuus on tyypillisesti 85-95 HRA, kun taas nopean teräksen (HSS) työkalut ovat välillä 62-65 HRC [1]. Tämä ylivoimainen kovuus antaa karbidille mahdollisuuden ylläpitää terävämpää huipputeknologiaa pidemmäksi ajanjaksoksi ja koneen kovemmat materiaalit tehokkaammin [1].
Sitkeys
Teräksellä on yleensä suurempi sitkeys verrattuna karbidiin [1]. Nopean teräksen iskun sitkeys on 0,18-0,32 MJ/m2, mikä tekee siitä halkeilun ja rikkoutumisen kestävämmän [1]. Karbidi, joka on keraaminen materiaali, on hauraampi ja taipumus murtumaan iskun alla suuremmasta kovuudesta huolimatta [1].
Kulumiskestävyys
Karbidi osoittaa erinomaisen kulutuskestävyyden verrattuna teräkseen [1]. Kovakarbidihiukkasten korkea kovuus ja läsnäolo sen mikrorakenteessa edistävät tätä ominaisuutta [1]. Karbidityökalut säilyttävät huippuluokan ja mittaisen stabiilisuuden pidemmän ajanjakson ajan, etenkin kun koneisiin hiomamateriaalit [1] [2].
Lämmönkestävyys
Volframikarbidi ylittää terästä lämmönkestävyyden. Karbidityökalut voivat ylläpitää kovuuttaan ja leikkaustehokkuutta lämpötiloissa jopa 800-1000 ° C: seen [1]. Nopea terästyökalujen kovuus alkaa laskea merkittävästi lämpötiloissa, jotka ovat yli 500 ° C [1].
Vetolujuus
Volframilla on noin 500 000 psi: n vetolujuus, joka ylittää merkittävästi teräksen vetolujuuden, joka yleensä vaihtelee 100 000 - 150 000 psi [9]. Tämä tekee volframista ihanteellisen sovelluksille, jotka vaativat suurta lujuutta ja minimaalista muodonmuutosta [9].
Sovellukset
Volframikarbidi
Volframikarbidia käytetään monissa sovelluksissa sen kovuuden, kulumisen vastus ja lämmönkestävyyden vuoksi [7]. Nämä sovellukset sisältävät:
- Koneistotyökalut, kuten porauspalat [7] [10]
- Kulutuskeskeiset osat, kuten suuttimet ja laakerit [3]
- Kaivos- ja porausteollisuuden poraustyökalut [7]
- Kirurgiset instrumentit niiden suorituskyvyn ja korroosionkestävyyden vuoksi [10]
- Komponentit, joiden on kestävä korkeita lämpötiloja [5]
Teräs
Terästä käytetään monissa sovelluksissa sen sitkeyden, vetolujuuden ja kustannustehokkuuden vuoksi [5]. Nämä sovellukset sisältävät:
- Leikkaustyökalut, kuten porat, hanat ja sahaterät [5]
- Rakennuksen rakenteelliset komponentit, kuten palkit ja pylväät [10]
- Autoteollisuuden komponentit, kuten vaihteet ja akselit
- Kiinnittimet, kuten pultit ja ruuvit
Kustannukset ja valmistus
Nopea teräs on yleensä halvempaa tuottaa ja ostaa [5]. Volframikarbidi, vaikka se on kalliimpaa, tarjoaa pidemmän elinajan ja paremman suorituskyvyn haastavissa olosuhteissa [5]. Tämä tekee volframikarbidista kustannustehokkaamman pitkällä aikavälillä, etenkin korkean pukeutumisen ympäristöissä [5]. Volframikarbidin valmistukseen sisältyy sintraus, prosessi, joka vaatii hienostuneita laitteita ja tekniikoita, mikä edistää sen korkeampia kustannuksia [5]. Sitä vastoin HSS voidaan tuottaa käyttämällä tavanomaisia metallurgiamenetelmiä [5].
Edut ja haitat
Volframikarbidi
Edut:
- Korkea kovuus [1]
- Erinomainen kulutusvastus [1]
- korkea lämmönkestävyys [1]
- Korkea puristuslujuus [2]
- ylläpitää rakenteellista eheyttä stressin alla [2]
Haitat:
- Hauras ja taipumus murtumaan iskun alla [1]
- kalliimpi kuin teräs [5]
- Vaatii hienostuneita valmistustekniikoita [5]
Teräs
Edut:
- Korkea sitkeys [1]
- Halkaisun ja rikkoutumisen kestävämpi [1]
- halvempi kuin volframikarbidi [5]
- Voidaan tuottaa tavanomaisilla metallurgiamenetelmillä [5]
Haitat:
- Pienempi kovuus kuin volframikarbidi [1]
- Pienempi kulutusvastus kuin volframikarbidi [1]
- Kovuus laskee merkittävästi lämpötiloissa, jotka ovat yli 500 ° C [1]
Onko volframikarbidi vahvempi kuin teräs?
Volframikarbidi on voimakkaampi kuin teräs kovuuden, kulutuskestävyyden, lämmönkestävyyden ja puristuslujuuden suhteen [1] [2]. Teräs on kuitenkin tiukempi ja vastustuskykyisempi iskuille [1]. Valinta volframikarbidin ja teräksen välillä riippuu erityisestä sovelluksesta ja tarvittavista ominaisuuksista [5].
Milloin volframikarbidia käytetään
Volframikarbidi on edullinen valinta äärimmäisissä olosuhteissa, joissa vaaditaan korkea kovuus, kulutuskestävyys ja lämpötilan stabiilisuus [5]. Se on ihanteellinen sovelluksiin, kuten leikkaustyökaluihin, kulutuskeskittyihin osiin ja poraustyökaluihin [7].
Milloin terästä käytetään
Teräs riittää yleisiin leikkaustehtäviin ja on kustannustehokkaampi tietyissä sovelluksissa [5]. Se on ihanteellinen sovelluksille, joissa tarvitaan sitkeys ja iskunkestävyys, kuten rakenteelliset komponentit ja autoosat [10].
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että volframikarbidi ja teräs ovat kaksi erilaista materiaalia, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka tekevät niistä sopivia erilaisiin sovelluksiin. Volframikarbidi on voimakkaampi kuin teräs kovuuden, kulutuskestävyyden, lämmönkestävyyden ja puristuslujuuden suhteen [1] [2]. Teräs on kuitenkin tiukempi ja vastustuskykyisempi iskuille [1]. Valinta volframikarbidin ja teräksen välillä riippuu erityisestä sovelluksesta ja tarvittavista ominaisuuksista [5]. Kun vaaditaan korkea kovuus, kulutuskestävyys ja lämpötilan stabiilisuus, volframikarbidi on edullinen valinta [5]. Kun sitkeys ja iskunkestävyys vaaditaan, teräs on parempi vaihtoehto [1].
Faq
1. Mikä on tärkein ero volframikarbidin ja teräksen välillä?
Volframikarbidi on yhdiste, joka tunnetaan poikkeuksellisesta kovuudestaan ja kulumiskestävyydestään, joten se on ihanteellinen sovelluksille, jotka vaativat äärimmäistä kestävyyttä ja tarkkuutta [4] [5]. Teräs puolestaan tunnetaan sitkeydestään ja vetolujuudestaan ja on kustannustehokkaampi tietyissä sovelluksissa [5].
2. Mikä materiaali on parempi työkalujen, volframikarbidin tai teräksen leikkaamiseen?
Volframikarbidi on yleensä parempi työkalujen leikkaamiseen sen ylivoimaisen kovuuden ja kulutuskestävyyden vuoksi [1] [5]. Se voi ylläpitää terävämpää huipputeknologiaa pidemmälle ajanjaksolle ja koneelle kovemmat materiaalit tehokkaammin [1]. Teräsleikkaustyökalut ovat kuitenkin kustannustehokkaampia yleisiin leikkaustehtäviin [5].
3. Kuinka volframikarbidin lämpövastus vertaa teräksen vastustuskykyyn?
Volframikarbidi ylittää terästä lämmönkestävyydessä [1]. Karbidityökalut voivat ylläpitää kovuuttaan ja leikkaustehokkuutta lämpötiloissa 800-1000 ° C: seen, kun taas nopean terästyökalujen kovuus alkaa laskea merkittävästi lämpötiloissa, jotka ovat yli 500 ° C [1].
4. Mitkä ovat jokin volframikarbidin sovellukset?
Volframikarbidia käytetään yleisesti työkalujen leikkaamiseen koneistus-, kulutuskestävän osien, kaivos- ja porausteollisuuden poraustyökalujen, kirurgisten instrumenttien ja komponenttien, joiden on kestävä korkeita lämpötiloja [7] [10].
5. Mitkä ovat yleisiä teräksen sovelluksia?
Terästä käytetään yleisesti leikkaustyökalujen, rakenteellisten komponenttien, autojen komponenttien ja kiinnittimien rakenteellisissa komponenteissa [5] [10].
Viittaukset:
[1] https://cowseal.com/carbide-vs-steel/
.
.
[4] https://be-cu.com/blog/tungsten-steel-vs-tengsten-carbide/
[5] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-and-hss/
.
.
.
[9.
[10] https://www.ttungco.com/insights/blog/5-turnsten-carbide-applications/
[11] https://www.makeitfrom.com/compare/astm-a36-ss400-s275-structural-carbon-steel/tungsten-carbide
