टंगस्टन कार्बाइड कोरोड करता है?

सामग्री मेनू

● टंगस्टन कार्बाइड क्या है?

>> रचना और विनिर्माण

>> टंगस्टन कार्बाइड के गुण

● संक्षारण प्रतिरोध को समझना

>> क्षरण तंत्र

>> संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक

● टंगस्टन कार्बाइड का संक्षारण प्रतिरोध

>> विभिन्न वातावरणों में व्यवहार

>> बाइंडर चरण की भूमिका

● संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाना

>> मिश्र धातु

>> कोटिंग्स

>> सतह का उपचार

● टंगस्टन कार्बाइड बनाम अन्य सामग्री

>> स्टेनलेस स्टील

● जंग प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड के अनुप्रयोग

>> तेल व गैस उद्योग

>> रासायनिक प्रसंस्करण

>> समुद्री उद्योग

>> अन्य उद्योग

● निष्कर्ष

● उपवास

>> 1। टंगस्टन कार्बाइड संक्षारण-प्रतिरोधी क्या बनाता है?

>> 2। बाइंडर सामग्री टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को कैसे प्रभावित करती है?

>> 3। टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए सबसे अच्छे तरीके क्या हैं?

>> 4। टंगस्टन कार्बाइड किन वातावरण में खराब संक्षारण प्रतिरोध का प्रदर्शन करता है?

>> 5। संक्षारण प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड के कुछ विशिष्ट अनुप्रयोग क्या हैं?

● उद्धरण:

टंगस्टन कार्बाइड अपनी असाधारण कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और कठोर वातावरण में स्थिरता के लिए जाना जाता है [2] [7] [4]। इसका संक्षारण प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण संपत्ति है जो विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए इसकी उपयुक्तता निर्धारित करती है, जिसमें रासायनिक, पेट्रोलियम और समुद्री क्षेत्रों [7] शामिल हैं। यह लेख के संक्षारण प्रतिरोध की पड़ताल करता है टंगस्टन कार्बाइड , इसके अंतर्निहित तंत्र, इसके संक्षारण व्यवहार को प्रभावित करने वाले कारक, और यह कैसे संक्षारक वातावरण में अन्य सामग्रियों की तुलना करता है [2] [4]।

टंगस्टन कार्बाइड क्या है?

टंगस्टन कार्बाइड (WC) टंगस्टन और कार्बन परमाणुओं से बना एक यौगिक है [7]। यह एक कठिन, भंगुर सामग्री है जो आमतौर पर पाउडर धातु विज्ञान के माध्यम से उत्पन्न होती है, जहां टंगस्टन कार्बाइड पाउडर को एक बाइंडर धातु के साथ मिलाया जाता है, आमतौर पर कोबाल्ट (सीओ), और फिर उच्च तापमान पर पाप किया जाता है [7] [1]। परिणामी सामग्री, जिसे अक्सर सीमेंटेड कार्बाइड के रूप में संदर्भित किया जाता है, उच्च कठोरता को जोड़ती है और टंगस्टन कार्बाइड के प्रतिरोध को बाइंडर धातु की क्रूरता और ताकत के साथ पहनती है [1]।

रचना और विनिर्माण

- टंगस्टन कार्बाइड को टंगस्टन और कार्बन को उच्च तापमान [7] पर मिलाकर संश्लेषित किया जाता है।

- परिणामी पाउडर को एक बाइंडर धातु (आमतौर पर कोबाल्ट) [1] के साथ मिलाया जाता है।

- मिश्रण को वांछित आकार में कॉम्पैक्ट किया जाता है और फिर पाप किया जाता है, एक प्रक्रिया जो उच्च तापमान पर सामग्री को समेकित करती है [1]।

टंगस्टन कार्बाइड के गुण

- उच्च कठोरता: टंगस्टन कार्बाइड असाधारण रूप से कठिन है, लगभग 9 की एक मोहन कठोरता के साथ, केवल हीरे के लिए दूसरा [9]।

- पहनें प्रतिरोध: यह अपघर्षक और इरोसिव पहनने के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिससे यह उपकरण काटने और भागों को पहनने के लिए उपयुक्त है [3]।

- उच्च पिघलने बिंदु: टंगस्टन कार्बाइड में एक उच्च पिघलने बिंदु (लगभग 2,747 डिग्री सेल्सियस) होता है, जो ऊंचे तापमान पर स्थिरता प्रदान करता है [9]।

- संक्षारण प्रतिरोध: यह कई संक्षारक मीडिया के लिए प्रतिरोधी है, कठोर वातावरण में प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करता है [7]।

- रासायनिक स्थिरता: टंगस्टन कार्बाइड रासायनिक रूप से स्थिर है और कमरे के तापमान पर अन्य पदार्थों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करता है [7] [9]।

संक्षारण प्रतिरोध को समझना

संक्षारण प्रतिरोध अपने पर्यावरण [2] के साथ रासायनिक या विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण होने वाली गिरावट का सामना करने के लिए एक सामग्री की क्षमता है। टंगस्टन कार्बाइड के संदर्भ में, संक्षारण प्रतिरोध इसकी संरचनात्मक अखंडता और संक्षारक स्थितियों में प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है [1]।

क्षरण तंत्र

संक्षारण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक सामग्री को पर्यावरण में पदार्थों द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है, जिससे यह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है [2]। टंगस्टन कार्बाइड को प्रभावित करने वाले प्राथमिक तंत्र में शामिल हैं:

- रासायनिक संक्षारण: एसिड, ठिकानों, या अन्य संक्षारक एजेंटों द्वारा प्रत्यक्ष रासायनिक हमला [1]।

- विद्युत रासायनिक संक्षारण: सामग्री की सतह पर विद्युत कोशिकाओं के गठन के कारण जंग [6]।

- गैल्वेनिक संक्षारण: तब होता है जब दो असमान धातुएं एक इलेक्ट्रोलाइट [6] की उपस्थिति में संपर्क में होती हैं।

- क्रेविस संक्षारण: अंतराल या दरारों में स्थानीयकृत जंग जहां स्थिर समाधान जमा हो सकते हैं [1]।

संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक

कई कारक टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करते हैं:

- रासायनिक संरचना: टंगस्टन कार्बाइड की संरचना, जिसमें बांधने की मशीन का प्रकार और मात्रा शामिल है, इसके संक्षारण प्रतिरोध [7] को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है।

- पीएच मूल्य: पर्यावरण की अम्लता या क्षारीयता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। कोबाल्ट बाइंडर्स के साथ टंगस्टन कार्बाइड आमतौर पर 9 से ऊपर पीएच स्तर पर अच्छा प्रदर्शन करता है, लेकिन पीएच 6 [2] से नीचे खराब है।

- तापमान: उच्च तापमान जंग की दर में तेजी ला सकता है [1]।

- संक्षारक मीडिया: पर्यावरण में मौजूद विशिष्ट संक्षारक एजेंट (जैसे, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड) टंगस्टन कार्बाइड [7] पर अलग -अलग प्रभाव डाल सकते हैं।

- माइक्रोस्ट्रक्चर: अनाज का आकार, छिद्र, और कार्बाइड और बाइंडर चरणों का वितरण जंग प्रतिरोध को प्रभावित करता है [1]।

टंगस्टन कार्बाइड का संक्षारण प्रतिरोध

टंगस्टन कार्बाइड विभिन्न प्रकार के मीडिया के लिए अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिसमें गैसोलीन, एसीटोन, इथेनॉल, कार्बनिक सॉल्वैंट्स, अमोनिया, बेस और कमजोर एसिड [1] शामिल हैं। हालांकि, इसका प्रदर्शन सामग्री की विशिष्ट स्थितियों और संरचना के आधार पर काफी भिन्न हो सकता है [1]।

विभिन्न वातावरणों में व्यवहार

- एसिड: टंगस्टन कार्बाइड हाइड्रोक्लोरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड [1] जैसे मजबूत एसिड में तेजी से बिगड़ सकता है।

- अल्कलिस: यह आम तौर पर क्षारीय वातावरण के लिए अच्छा प्रतिरोध दिखाता है, विशेष रूप से उच्च पीएच स्तरों पर [2]।

- लवण: नमक समाधानों का प्रतिरोध विशिष्ट नमक और एकाग्रता पर निर्भर करता है। नमक स्प्रे परीक्षणों का उपयोग आमतौर पर समुद्री वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है [3]।

- पानी: टंगस्टन कार्बाइड आमतौर पर नल के पानी में अच्छा प्रदर्शन करता है, लेकिन इसका प्रतिरोध अशुद्धियों और पीएच स्तरों से प्रभावित हो सकता है [1]।

बाइंडर चरण की भूमिका

कोबाल्ट टंगस्टन कार्बाइड में एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला बाइंडर है, जो तरल चरण सिंटरिंग [1] के दौरान टंगस्टन कार्बाइड अनाज को गीला करने की क्षमता के कारण होता है। हालांकि, कोबाल्ट जंग के लिए अतिसंवेदनशील है, जिससे पूरी सामग्री का क्षरण हो सकता है [1]।

- कोबाल्ट लीचिंग: संक्षारक वातावरण में, कोबाल्ट को चुनिंदा रूप से भंग किया जा सकता है, जिससे एक झरझरा टंगस्टन कार्बाइड कंकाल [1] छोड़ दिया जाता है। कोबाल्ट लीचिंग के रूप में जानी जाने वाली यह प्रक्रिया सामग्री की संरचनात्मक अखंडता को कम करती है और कार्बाइड अनाज [1] के स्पालिंग का कारण बन सकती है।

- संक्षारण प्रतिरोध में सुधार: क्रोमियम, मोलिब्डेनम, या निकल जैसे तत्वों के साथ मिश्र धातु कोबाल्ट इसके संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ा सकता है [1]। कुछ मामलों में, पूरी तरह से कोबाल्ट के लिए निकल को प्रतिस्थापित करना अत्यधिक संक्षारक वातावरण [1] में प्रभावी साबित हुआ है।

संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाना

टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए कई रणनीतियों को नियोजित किया जा सकता है:

मिश्र धातु

- क्रोमियम: कोबाल्ट बाइंडर में क्रोमियम जोड़ने से ऑक्सीकरण और जंग के प्रतिरोध में सुधार हो सकता है [1]।

- निकेल: निकेल मजबूत एसिड वातावरण [1] में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करने के लिए कोबाल्ट को बदल सकता है।

- मोलिब्डेनम: मोलिब्डेनम विशिष्ट रासायनिक मीडिया [1] में जंग प्रतिरोध को बढ़ाता है।

कोटिंग्स

सुरक्षात्मक कोटिंग्स लागू करने से टंगस्टन कार्बाइड सब्सट्रेट और संक्षारक वातावरण [3] के बीच एक बाधा पैदा हो सकती है।

- सीवीडी टंगस्टन कार्बाइड कोटिंग्स: रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) नैनो-संरचित टंगस्टन कार्बाइड कोटिंग्स को बढ़ाया कठोरता, घर्षण प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध [3] के साथ पैदा कर सकता है। ये कोटिंग्स आक्रामक मीडिया में जंग को रोकने और 400 डिग्री सेल्सियस [3] तक के तापमान पर विशेष रूप से प्रभावी हैं।

- हार्ड क्रोम चढ़ाना: जबकि हार्ड क्रोम चढ़ाना एक सामान्य संक्षारण सुरक्षा विधि है, सीवीडी टंगस्टन कार्बाइड कोटिंग्स ने नमक स्प्रे परीक्षणों में बेहतर प्रदर्शन दिखाया है [3]।

-एचवीओएफ कोटिंग्स: उच्च-वेग ऑक्सी-ईंधन (एचवीओएफ) कोटिंग्स एक घनी, अच्छी तरह से बंधी परत प्रदान कर सकते हैं, लेकिन अंतर्निहित सब्सट्रेट के जंग को रोकने के लिए उन्हें सीलिंग की आवश्यकता हो सकती है [3]।

सतह का उपचार

टंगस्टन कार्बाइड की सतह को संशोधित करने से इसके संक्षारण प्रतिरोध में सुधार हो सकता है [7]।

- पॉलिशिंग: एक चिकनी सतह खत्म संभावित संक्षारण दीक्षा साइटों की संख्या को कम करती है [7]।

- पासेशन: रासायनिक उपचार एक निष्क्रिय परत बना सकते हैं जो सामग्री को जंग [2] से बचाता है।

टंगस्टन कार्बाइड बनाम अन्य सामग्री

टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध की तुलना संक्षारक वातावरण में अन्य आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्रियों से की जा सकती है [4]:

स्टेनलेस स्टील

- संक्षारण प्रतिरोध: स्टेनलेस स्टील एक निष्क्रिय क्रोमियम ऑक्साइड परत [7] के गठन के कारण अपने जंग प्रतिरोध के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है।

- मैकेनिकल प्रॉपर्टीज: टंगस्टन कार्बाइड में आमतौर पर स्टेनलेस स्टील [9] की तुलना में अधिक कठोरता और पहनने का प्रतिरोध होता है।

- अनुप्रयोग: टंगस्टन कार्बाइड को उच्च पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है, जैसे कि नलिका और वाल्व घटकों, जबकि स्टेनलेस स्टील का उपयोग इसकी लचीलापन और लागत-प्रभावशीलता [7] के कारण अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है।

- संक्षारण प्रतिरोध: सिरेमिक, जैसे कि एल्यूमिना और जिरकोनिया, कई वातावरणों में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं [6]।

- मैकेनिकल प्रॉपर्टीज: टंगस्टन कार्बाइड में कई सिरेमिक [9] की तुलना में बेहतर क्रूरता और पहनने का प्रतिरोध है।

- अनुप्रयोग: सिरेमिक का उपयोग अत्यधिक संक्षारक वातावरण में किया जाता है जहां यांत्रिक तनाव कम होता है, जबकि टंगस्टन कार्बाइड को उच्च संक्षारण और पहनने के प्रतिरोध [6] दोनों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है।

- संक्षारण प्रतिरोध: पॉलिमर विशिष्ट रसायनों के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान कर सकते हैं, लेकिन उनके यांत्रिक गुण और तापमान प्रतिरोध आमतौर पर टंगस्टन कार्बाइड [3] की तुलना में कम होते हैं।

- अनुप्रयोग: पॉलिमर कम-तनाव, संक्षारक वातावरण के लिए उपयुक्त हैं, जबकि टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग तब किया जाता है जब उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है [3]।

जंग प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड के अनुप्रयोग

संक्षारण-प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग विभिन्न उद्योगों में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है [2]:

तेल व गैस उद्योग

- ड्रिलिंग टूल्स: घटक जो कठोर, संक्षारक वातावरण में काम करते हैं, जैसे कि खट्टे कुओं, टंगस्टन कार्बाइड कोटिंग्स [3] से लाभान्वित होते हैं।

- वाल्व घटक: चोक वाल्व और द्रव नियंत्रण घटकों को उन सामग्रियों की आवश्यकता होती है जो संक्षारक तरल पदार्थ और उच्च दबावों का सामना कर सकते हैं [2]।

रासायनिक प्रसंस्करण

- नोजल: संक्षारक रसायनों के छिड़काव के लिए उपयोग किया जाता है, रासायनिक हमले और पहनने के लिए प्रतिरोध की आवश्यकता होती है [2]।

- सील: पंप और रिएक्टरों में यांत्रिक सील को संक्षारक मीडिया का सामना करने और सील प्रदर्शन को बनाए रखने की आवश्यकता है [2]।

समुद्री उद्योग

- पहनने वाले भाग: समुद्री जल के संपर्क में आने वाले घटक, जैसे कि पंप इम्पेलर और वाल्व भागों को, संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री [3] की आवश्यकता होती है।

-कटिंग टूल: टंगस्टन कार्बाइड अपनी ताकत और कम थर्मल विस्तार गुणांक [9] के कारण उच्च तापमान, उच्च गति, उच्च गति वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को काटने के लिए इष्टतम कच्चा माल है।

अन्य उद्योग

- प्रिसिजन स्टैम्पिंग डाइस: संक्षारण-प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड ब्लॉक का उपयोग सटीक स्टैम्पिंग डाई इंडस्ट्री में किया जाता है, जहां इलेक्ट्रोकेमिकल जंग एक चिंता का विषय है [6]।

- मेडिकल इम्प्लांट: टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग मेडिकल इम्प्लांट में किया जा सकता है जिसमें बायोकंपैटिबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है [7]।

निष्कर्ष

टंगस्टन कार्बाइड का संक्षारण प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण संपत्ति है जो इसे विभिन्न उद्योगों [7] में अनुप्रयोगों की मांग के लिए उपयुक्त बनाता है। जबकि टंगस्टन कार्बाइड कई संक्षारक मीडिया के लिए अच्छा प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, इसका प्रदर्शन रासायनिक संरचना, पीएच मूल्य, तापमान और विशिष्ट संक्षारक एजेंटों की उपस्थिति जैसे कारकों से प्रभावित होता है [1]। बाइंडर चरण, आमतौर पर कोबाल्ट, अक्सर संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में सबसे कमजोर कड़ी है, लेकिन मिश्र धातु और कोटिंग रणनीतियाँ इसके प्रदर्शन को काफी बढ़ा सकती हैं [1]। स्टेनलेस स्टील, सिरेमिक और पॉलिमर जैसी अन्य सामग्रियों की तुलना में, टंगस्टन कार्बाइड उच्च कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध का एक अनूठा संयोजन प्रदान करता है, जिससे यह कठोर वातावरण में स्थायित्व की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाता है [9]। प्रौद्योगिकी अग्रिमों के रूप में, निरंतर प्रक्रिया अनुकूलन टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को और बढ़ाएगा, जिससे अधिक क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के लिए मजबूत समर्थन प्रदान किया जाएगा [7]।

उपवास

1। टंगस्टन कार्बाइड संक्षारण-प्रतिरोधी क्या बनाता है?

टंगस्टन कार्बाइड का संक्षारण प्रतिरोध इसकी रासायनिक संरचना और एक स्थिर ऑक्साइड परत के गठन से उपजा है [7] [4]। टंगस्टन कार्बाइड (WC) अपनी उच्च कठोरता और रासायनिक स्थिरता [7] के कारण एक प्राकृतिक संक्षारण प्रतिरोधी अवरोध प्रदान करता है। इसके अतिरिक्त, यह अम्लीय, क्षारीय और अन्य संक्षारक मीडिया के साथ प्रतिक्रियाओं के लिए प्रतिरोधी है, जो कठोर वातावरण में प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करता है [7]।

2। बाइंडर सामग्री टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को कैसे प्रभावित करती है?

बाइंडर सामग्री, आमतौर पर कोबाल्ट (सीओ), टंगस्टन कार्बाइड [1] के संक्षारण प्रतिरोध को काफी प्रभावित कर सकती है। कोबाल्ट जंग के लिए अतिसंवेदनशील होता है, जिससे कोबाल्ट लीचिंग और बाद में सामग्री का क्षरण हो सकता है [1]। क्रोमियम, मोलिब्डेनम, या निकेल जैसे तत्वों के साथ कोबाल्ट बांधने की मशीन को जंग प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, या निकेल को पूरी तरह से कोबाल्ट के लिए प्रतिस्थापित किया जा सकता है [1]।

3। टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए सबसे अच्छे तरीके क्या हैं?

कई तरीके टंगस्टन कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ा सकते हैं:

- मिश्र धातु: बाइंडर चरण [1] में क्रोमियम, निकेल, या मोलिब्डेनम जैसे तत्वों को जोड़ना।

- कोटिंग्स: सीवीडी टंगस्टन कार्बाइड [3] जैसे सुरक्षात्मक कोटिंग्स को लागू करना।

- सरफेस ट्रीटमेंट: पॉलिशिंग और पासेशन तकनीक [7]।

4। टंगस्टन कार्बाइड किन वातावरण में खराब संक्षारण प्रतिरोध का प्रदर्शन करता है?

टंगस्टन कार्बाइड आमतौर पर हाइड्रोक्लोरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड [1] जैसे मजबूत एसिड में खराब संक्षारण प्रतिरोध को प्रदर्शित करता है। यह कोबाल्ट [2] के रूप में कोबाल्ट का उपयोग करते समय 6 से नीचे पीएच मान के साथ वातावरण में खराब प्रदर्शन करता है।

5। संक्षारण प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड के कुछ विशिष्ट अनुप्रयोग क्या हैं?

जंग-प्रतिरोधी टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें शामिल हैं:

- तेल और गैस उद्योग में ड्रिलिंग टूल और वाल्व घटक [3]।

- रासायनिक प्रसंस्करण में नोजल और सील [2]।

- समुद्री उद्योग में भागों को पहनें [3]।

- प्रेसिजन स्टैम्पिंग की मृत्यु हो जाती है [6]।

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