Menu de contenu
● Introduction
● Qu'est-ce que le tungstène?
>> Propriétés clés du tungstène
● Qu'est-ce que le carbure de tungstène?
>> Propriétés clés du carbure de tungstène
● Structure chimique et composition
● Résistance à la dureté et à l'usure
>> Échelle de dureté Mohs
● Force: traction, compression et flexion
>> Résistance à la traction
>> Résistance à la compression
>> Résistance à la flexion
● Fragilité et ténacité
>> Fragilité
>> Dureté
● Résistance à la chaleur et à la corrosion
>> Résistance à la chaleur
>> Résistance à la corrosion
● Applications industrielles et commerciales
>> Tungstène
>> Carbure de tungstène
● Impact environnemental et durabilité
>> Considérations minières et ressources
>> Longévité et recyclabilité
● Conclusion
● Questions fréquemment posées (FAQ)
>> 1. Le carbure de tungstène est-il plus dur que le tungstène?
>> 2. Pourquoi le carbure de tungstène est-il plus fragile que le tungstène?
>> 3. Quel est le meilleur pour les bijoux: carbure de tungstène ou de tungstène?
>> 4. Le carbure de tungstène peut-il être usiné ou remodelé?
>> 5. Quelles sont les principales utilisations industrielles du carbure de tungstène?
● Citations:
En ce qui concerne les matériaux avancés prisés pour leur résistance, leur durabilité et leur polyvalence, peu de substances attirent autant d'attention que le tungstène et Carbure de tungstène . Ces deux matériaux sont souvent mentionnés dans le même souffle, mais leurs propriétés, leurs applications et même leurs définitions diffèrent considérablement. La question, 'Qu'est-ce qui est plus fort: le carbure de tungstène ou de tungstène? ' Est plus complexe qu'il n'y paraît. Cet article complet explorera la science, la structure et les utilisations réelles des deux matériaux, décomposeront leurs forces et leurs faiblesses, et vous aidant à décider lequel est le mieux pour vos besoins.
Introduction
Le carbure de tungstène et de tungstène est tous deux réputés pour leurs propriétés physiques exceptionnelles. Cependant, bien que le tungstène soit un élément pur, le carbure de tungstène est un composé qui combine du tungstène avec du carbone et, souvent, un liant métallique. Leurs caractéristiques uniques les rendent indispensables dans des industries allant de l'aérospatiale et de l'exploitation minière aux bijoux et à l'électronique.
La compréhension des différences entre ces matériaux est cruciale pour sélectionner la bonne pour votre application. Cet article plonge dans leur chimie, leurs propriétés mécaniques et leurs utilisations pratiques, fournissant une réponse claire à la question qui est plus forte et pourquoi.
Qu'est-ce que le tungstène?
Le tungstère, symbolisé comme W sur le tableau périodique, est un métal de transition avec un nombre atomique de 74. Il est l'un des éléments les plus denses, avec une densité de 19,3 g / cm³, et se vante le point de fusion le plus élevé de tous les métaux à 3422 ° C (6,192 ° F). Le tungstène est dur, lourd et très résistant à la corrosion.
Propriétés clés du tungstène
- Couleur: Silvery-White, Lustous
- Densité: 19,3 g / cm³
- Point de fusion: 3 422 ° C (6,192 ° F)
- Conductivité électrique: élevée
- Résistance à la corrosion: excellent
La combinaison unique de densité, de dureté et de résistance à la chaleur du tungstène le rend précieux dans des environnements à haute température et dans les applications où le poids est un avantage, comme les contrepoids et le blindage des radiations.
Qu'est-ce que le carbure de tungstène?
Le carbure de tungstène (WC) est un composé chimique créé en combinant du tungstène et des atomes de carbone dans des proportions égales. La plupart du carbure de tungstène commercial est produit en mélangeant de la poudre de tungstène avec du carbone et un liant (généralement du cobalt), puis friche le mélange à des températures élevées.
Propriétés clés du carbure de tungstène
- Couleur: gris et lustre métallique
- densité: 15,6–15,7 g / cm³
- Point de fusion: 2 870 ° C (5,198 ° F)
- dureté: extrêmement haut, près du diamant
- Résistance à l'usure: exceptionnel
Le carbure de tungstène est techniquement une céramique, mais elle est souvent appelée un carbure cimenté 'en raison du liant métallique qui maintient les grains ensemble. Cette structure unique lui donne une rare combinaison de dureté et de ténacité.
Structure chimique et
| propriété de composition |
Tungsten (W) |
Carbure de tungstène (WC) |
| Formule chimique |
W |
toilettes |
| Structure cristalline |
Cubique centré sur le corps |
Hexagonal |
| Densité (g / cm³) |
19.3 |
15.6–15.7 |
| Point de fusion (° C) |
3 422 |
2 870 |
| Composants principaux |
Tungstène pur |
Tungstène + carbone (+ liant) |
Le lien métallique du tungstène lui donne la ductilité et la ténacité, tandis que les liaisons covalentes du carbure de tungstène entre les atomes de tungstène et le carbone créent une structure rigide et dure. L'ajout d'un liant métallique comme le cobalt dans le carbure de tungstène améliore encore sa ténacité.
Résistance à la dureté et à l'usure
Échelle de dureté Mohs
- Tungsten: 7.5
- Carbure de tungstène: 9–9,5 (deuxième seulement contre le diamant)
La dureté du carbure de tungstène le rend incroyablement résistant aux rayures, à l'abrasion et à la déformation. Cette propriété est la raison pour laquelle il s'agit du matériau de choix pour les outils de coupe industriels, l'équipement minier et les revêtements résistants à l'usure.
Force: traction, compression et flexion
Résistance à la traction
- Tungsten: ~ 550–620 MPa (varie avec la pureté)
- Carbure de tungstène: 350–700 MPa (dépend du liant et de la taille des grains)
Résistance à la compression
- Tungsten: ~ 1 510 MPa
- Carbure de tungstène: 2 683–4,780 MPa
Résistance à la flexion
- Carbure de tungstène: jusqu'à 1830 MPA
| Type de résistance |
Tungsten (MPA) |
Carbure de tungstène (MPA) |
| Traction |
550–620 |
350–700 |
| Compressive |
~ 1 510 |
2 683–4 780 |
| Flexion |
~ 700 |
1 830 |
Les forces en compression et en flexion du carbure de tungstène sont bien supérieures à celles du tungstène pur, ce qui le rend idéal pour les applications où des forces de concassage sont présentes.
Fragilité et ténacité
Fragilité
- Tungsten: plus ductile, peut absorber les impacts
- Carbure de tungstène: extrêmement dur mais cassant; peut puce ou se briser sur l'impact
Dureté
La ténacité est une mesure de la capacité d'un matériau à absorber l'énergie et à se déformer sans fracturation. Le tungstène, étant un métal, est plus ductile et moins susceptible de se fissurer sous un impact. Le carbure de tungstène, bien que extrêmement dur, est plus sensible à une défaillance fragile si elle est frappée.
Résistance à la chaleur et à la corrosion
Résistance à la chaleur
Le tungstène est célèbre pour son point de fusion élevé et sa capacité à conserver la force à des températures élevées, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les filaments à ampoule et les buses de fusée. Le carbure de tungstène, bien que résistant à la chaleur, commence à se dégrader à des températures supérieures à 1 000 ° C, en particulier dans les environnements oxydants.
Résistance à la corrosion
Les deux matériaux sont résistants à la plupart des acides et des bases, mais le carbure de tungstène peut être plus vulnérable à la corrosion si le liant (comme le cobalt) est attaqué par des produits chimiques. La résistance à la corrosion du tungstène est plus cohérente dans différents environnements.
Applications industrielles et commerciales
Tungstène
- Filaments électriques (ampoules, électronique)
- tubes à rayons X et blindage de rayonnement
- Poids et contrepoids (aérospatiale, sports)
- Composants aérospatiaux
- pièces de fournaise à haute température
Carbure de tungstène
- Outils de coupe (exercices, lames de scie, les usines d'extrémité)
- Équipement d'exploitation et de forage
- Dies et coups de poing industriels
- Ammunition perçante d'armure
- Médias abrasifs et revêtements résistants à l'usure
- Bijoux (anneaux, bracelets)
La dureté et la résistance à l'usure du carbure de tungstène le rendent inestimable dans toute application où l'abrasion ou la coupe est impliquée. Le tungstène, avec sa densité et sa ductilité plus élevées, est choisi pour les applications où le poids et la résistance à l'impact sont essentiels.
Impact environnemental et durabilité
Considérations minières et ressources
Le carbure de tungstène et de tungstène nécessite l'extraction de minerai de tungstène, qui est à forte intensité d'énergie et peut avoir des impacts environnementaux s'ils ne sont pas gérés de manière responsable. Les taux de recyclage du tungstène augmentent, en particulier dans les industries de l'outil et de l'électronique, contribuant à réduire l'empreinte environnementale.
Longévité et recyclabilité
Les outils en carbure de tungstène durent beaucoup plus longtemps que les outils en acier, réduisant les déchets et le besoin de remplacements fréquents. Le carbure de tungstène et de tungstène peut être recyclé, et de nombreux fabricants proposent désormais des programmes de recyclage pour les outils en carbure d'occasion et les produits de tungstène.
Conclusion
En termes de dureté, de résistance à l'usure et de résistance à la compression, le carbure de tungstène est le gagnant clair. Sa dureté MOHS de 9 à 9,5 et sa résistance à la compression jusqu'à 4 780 MPa le rendent idéal pour la coupe, le forage et les applications résistantes à l'abrasion. Hombalement, le tungstène est plus fort en termes de ductilité et de résistance à l'impact. Sa capacité à absorber l'énergie sans fracturation le rend préférable pour les applications impliquant de lourds impacts ou lorsqu'une certaine flexibilité est requise. Le choix entre le tungstène et le carbure de tungstène dépend des exigences spécifiques de votre application. Si vous avez besoin d'une dureté extrême et d'une résistance à l'usure, choisissez du carbure de tungstène. Si vous avez besoin d'une résistance et d'une densité d'impact, le tungstène peut être la meilleure option. Les deux matériaux ont leur place dans l'industrie et la technologie modernes, et la compréhension de leurs différences vous assure de sélectionner le bon outil pour le travail.
Questions fréquemment posées (FAQ)
1. Le carbure de tungstène est-il plus dur que le tungstène?
Oui, le carbure de tungstène est nettement plus difficile que le tungstène pur. Sur l'échelle du MOHS, le carbure de tungstène taux de 9 à 9,5, presque aussi dur que le diamant, tandis que le tungstène taux autour de 7,5.
2. Pourquoi le carbure de tungstène est-il plus fragile que le tungstène?
La dureté extrême du carbure de tungstène se fait au prix de l'augmentation de la fragilité. Sa structure de type céramique résiste à la déformation mais est moins capable d'absorber les impacts, ce qui le rend sujet à l'écaillage ou à la fracturation sous une force soudaine. Le tungstène, étant un métal, est plus ductile et peut résister à un impact mieux.
3. Quel est le meilleur pour les bijoux: carbure de tungstène ou de tungstène?
Le carbure de tungstène est généralement préféré pour les bijoux en raison de sa résistance supérieure aux rayures et de sa capacité à maintenir une finition polie. Cependant, sa fragilité signifie qu'elle peut se fissurer ou se briser si elle est tombée sur une surface dure, tandis que le tungstène pur est moins susceptible de se casser mais peut se gratter plus facilement.
4. Le carbure de tungstène peut-il être usiné ou remodelé?
Le carbure de tungstène est extrêmement difficile à machine en raison de sa dureté. Il est généralement façonné dans son état 'vert ' (non interdit) puis fritté pour atteindre sa dureté finale. Des outils enduits de diamant sont nécessaires pour l'usinage des composants en carbure de tungstène finis.
5. Quelles sont les principales utilisations industrielles du carbure de tungstène?
Le carbure de tungstène est largement utilisé dans les applications industrielles qui nécessitent une dureté extrême et une résistance à l'usure, telles que les outils de coupe, les équipements minières, les matrices, les coups de poing et les revêtements résistants à l'abrasion. Sa capacité à maintenir la netteté et l'intégrité structurelle dans des conditions de stress élevé la rend indispensable dans ces domaines.
Citations:
[1] https://coweal.com/tungsten-vs-nungsten-carbide/
[2] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://www.retopz.com/tensile-strength-in-the-nungsten-carbide-industry-an-explanatory-verview/
[5] https://cncpartsxtj.com/cnc-materials/difference-pungsten-and-nungsten-carbide/
[6] https://www.retopz.com/57-frequentely-asked-destions-faqs-about-tungsten-carbide/
[7] https://www.makeitfrom.com/material-properties/tungsten-carbide-wc
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[9] https://konecarbide.com/tungsten-vs-nungsten-carbide-differences-explated/
[10] https://va-nungsten.co.za/pure-nungsten-vs-nungsten-carbide-whats-the-différence/
[11] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-vs-nungsten-carbide-guide.html
[12] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide
[13] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-nungsten-carbide-key-differences/
[14] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[15] https://www.tungstenmetalsgroup.com/blog-log/pure-nungsten-vs-nungsten-aloys
[16] https://www.ihrcarbide.com/news/hardness-of-nungsten-carbide/
[17] https://www.zgjrdc.com/tungsten-vs-nungsten-carbide/
[18] https://www.azom.com/properties.aspx?articleId=1203
[19] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten
[20] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[21] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[22] https://coweal.com/tungsten-vs-nungsten-carbide/
[23] https://www.shutterstock.com/search/%22Tungsten-Carbide%22?page=3
[24] https://www.freepik.com/free-photos- vectors/tungsten-metal/8
[25] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[26] https://stock.adobe.com/search?k=carbide
[27] https://www.gettyimages.hk/%E5%9C%96%E7%89%87/tungsten-metal
[28] https://www.stevengdesigns.com/blogs/news/the-difference-between-nungsten-and-nungsten-carbide
[29] https://www.shutterstock.com/search/tungsten
[30] https://www.gettyimages.hk/%E6%8F%92%E5%9C%96/tungsten-metal
[31] https://forums.tripwireinteractive.com/index.php?threads%2ftungsten-vs-nungsten-carbide.101174%2F
[32] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten
[33] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-vs-nungsten-carbide
[34] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-common- QUESTION-About-Tungsten
[35] https://www.embr.com/blogs/news/what-does-pungsten-vs-nungsten-carbide-really-mean
[36] https://tuncomfg.com/about/faq/
[37] https://www.thermalspray.com/how-to-distinuish-real-nungsten-carbide-from-fakes/
[38] https://www.tungstenrepublic.com/tungsten-carbide-ons-faq.html
[39] https://www.carbide-product.com/blog/tungsten-carbide-and-hss/
[40] https://va-nungsten.co.za/exploration-pure-nungsten-vs-nungsten-carbide-a-comprehensive-guide/
[41] https://www.carbedetek.com/faqs/
[42] https://etrnl.com.au/blogs/news/answering-all-of-your-questiques-about-tungsten-rings
[43] https://www.mensstungstenonline.com/differences-betwown-tungsten-and-tungsten-carbide-ons.html
[44] https://www.tungstenringsco.com/blog/2023/06/tungsten-vs-diamond/
[45] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[46] https://www.gettyimages.hk/%E5%9C%96%E7%89%87/tungsten-carbide?page=2
[47] https://www.istockphoto.com/photos/carbide
[48] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
[49] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-metal
[50] https://www.freepik.com/free-photos- vectors/tungsten-carbide
[51] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten
[52] https://www.carbide-part.com/blog/carbide-vs-nungsten-carbide/
[53] https://www.tungco.com/insights/blog/frequentily-asked-destions-used-zungsten-carbide-inserts/
