टंगस्टन कार्बाइड गेंदों को कैसे बनाया जाता है?

सामग्री मेनू

● परिचय

● कच्चे माल की तैयारी: गुणवत्ता की नींव

● मिश्रण प्रक्रिया: समरूपता प्राप्त करना

● दबाना: पूर्व-रूप को आकार देना

● Sintering: प्रक्रिया का दिल

● पीसना और लैपिंग: सटीकता और खत्म करना

● अंतिम निरीक्षण: गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करना

● निष्कर्ष

● अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

>> 1। टंगस्टन कार्बाइड गेंदों के लिए इस्तेमाल किया जाता है?

>> 2। सिंटरिंग टंगस्टन कार्बाइड गेंदों में कैसे सुधार करता है?

>> 3। टंगस्टन कार्बाइड उत्पादन में बाइंडर्स के रूप में कौन से सामग्रियों का उपयोग किया जाता है?

>> 4। क्या टंगस्टन कार्बाइड गेंदों को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है?

>> 5। टंगस्टन कार्बाइड गेंदों का उपयोग करने से क्या उद्योगों को लाभ होता है?

● उद्धरण:

टंगस्टन कार्बाइड गेंदें औद्योगिक अनुप्रयोगों के ढेरों में अपरिहार्य घटक हैं, उनकी असाधारण कठोरता के लिए बेशकीमती, पहनने के प्रतिरोध, और मांग की शर्तों के तहत सटीकता बनाए रखने की क्षमता। बीयरिंग और वाल्व से लेकर गेज और माप उपकरणों तक, उनकी विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है। इन प्रतीत होने वाले सरल क्षेत्रों के पीछे जटिल विनिर्माण प्रक्रिया को समझना उनके मूल्य की सराहना करने और इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह लेख बनाने में शामिल जटिल चरणों में देरी करता है टंगस्टन कार्बाइड बॉल्स , कच्चे माल के चयन से लेकर कड़े गुणवत्ता नियंत्रण उपायों तक जो उनकी बेहतर विशेषताओं की गारंटी देते हैं।

परिचय

टंगस्टन कार्बाइड (WC) एक समग्र सामग्री है जिसमें मुख्य रूप से टंगस्टन और कार्बन परमाणु होते हैं। इसकी कठोरता हीरे के पास पहुंचती है, जिससे यह असाधारण रूप से घर्षण और विरूपण के लिए प्रतिरोधी है। टंगस्टन कार्बाइड गेंदों के निर्माण की प्रक्रिया में चरणों की एक परिष्कृत श्रृंखला शामिल है, प्रत्येक को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है कि अंतिम उत्पाद आकार, आकार, घनत्व और सतह खत्म के लिए सटीक विनिर्देशों को पूरा करता है। ये गेंदें केवल सामान्य घटक नहीं हैं; वे उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर हैं जहां सटीक और स्थायित्व सर्वोपरि हैं। इसलिए उनकी विनिर्माण प्रक्रिया की गहन समझ इंजीनियरों, डिजाइनरों और खरीद विशेषज्ञों के लिए आवश्यक है जो अपने संबंधित क्षेत्रों में इन घटकों पर भरोसा करते हैं।

कच्चे माल की तैयारी: गुणवत्ता की नींव

टंगस्टन कार्बाइड बॉल की यात्रा कच्चे माल की सावधानीपूर्वक तैयारी के साथ शुरू होती है। इन प्रारंभिक घटकों की गुणवत्ता और शुद्धता सीधे अंतिम उत्पाद के गुणों को प्रभावित करती है। इस चरण में दो महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं:

1। टंगस्टन पाउडर उत्पादन: टंगस्टन धातु पाउडर प्राथमिक घटक है। यह आमतौर पर हाइड्रोजन कमी नामक एक प्रक्रिया द्वारा निर्मित होता है। टंगस्टन ऑक्साइड (WO3), जिसे अक्सर स्वाभाविक रूप से होने वाले अयस्कों से प्राप्त होता है, हाइड्रोजन गैस की एक धारा के नीचे एक भट्ठी में गर्म किया जाता है। हाइड्रोजन टंगस्टन ऑक्साइड में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, पानी का वाष्प बनाता है और शुद्ध टंगस्टन पाउडर को पीछे छोड़ देता है। टंगस्टन पाउडर के कण आकार और आकृति विज्ञान को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है, क्योंकि ये विशेषताएं बाद की सिंटरिंग प्रक्रिया और टंगस्टन कार्बाइड की अंतिम घनत्व और ताकत को प्रभावित करती हैं।

2। कार्बन जोड़: कार्बन, दूसरा आवश्यक घटक, ठीक कार्बन ब्लैक पाउडर के रूप में पेश किया जाता है। अंतिम टंगस्टन कार्बाइड यौगिक में वांछित स्टोइकोमेट्री (टंगस्टन से कार्बन का सही अनुपात) प्राप्त करने के लिए कार्बन जोड़ा गया कार्बन की मात्रा महत्वपूर्ण है। बहुत कम कार्बन के परिणामस्वरूप माइक्रोस्ट्रक्चर में मुक्त टंगस्टन धातु में कठोरता को कम किया जाएगा। बहुत अधिक कार्बन अवांछनीय ग्रेफाइट चरणों के गठन के लिए नेतृत्व करेगा, सामग्री को कमजोर करेगा। कार्बन पाउडर को निरंतर और अनुमानित परिणाम सुनिश्चित करने के लिए इसकी शुद्धता और कण आकार वितरण के लिए सावधानीपूर्वक विशेषता है।

मिश्रण प्रक्रिया: समरूपता प्राप्त करना

एक बार कच्चे माल तैयार होने के बाद, उन्हें टंगस्टन और कार्बन के एक सजातीय वितरण को सुनिश्चित करने के लिए अंतरंग रूप से मिलाया जाना चाहिए। यह कदम टंगस्टन कार्बाइड बॉल में समान गुणों को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

- मैकेनिकल मिक्सिंग: टंगस्टन पाउडर और कार्बन पाउडर को उच्च-ऊर्जा मिक्सिंग मिल में जोड़ा जाता है। विभिन्न प्रकार के मिलों, जैसे कि बॉल मिल्स या एट्रिशन मिल्स का उपयोग किया जा सकता है। ये मिल्स पीस मीडिया (जैसे, टंगस्टन कार्बाइड बॉल्स या एल्यूमिना बॉल्स) को पाउडर के मिश्रण को उत्तेजित करने और एग्लोमेरेट्स (कणों के समूहों) को तोड़ने के लिए, टंगस्टन और कार्बन कणों के बीच अंतरंग संपर्क को बढ़ावा देने के लिए नियुक्त करते हैं। मिश्रण प्रक्रिया को पाउडर के ऑक्सीकरण या संदूषण को रोकने के लिए समय, गति और वातावरण के संदर्भ में सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है।

- बाइंडर जोड़: बाद में दबाव के दौरान इसकी प्रवाह क्षमता और कॉम्पैक्टेबिलिटी में सुधार करने के लिए एक बाइंडर सामग्री को पाउडर मिश्रण में जोड़ा जाता है। कोबाल्ट (CO) सबसे आम बाइंडर है, हालांकि निकेल (नी) या आयरन (FE) का उपयोग विशिष्ट अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है। बाइंडर एक 'गोंद ' के रूप में कार्य करता है जो दबाव और सिंटरिंग के दौरान टंगस्टन कार्बाइड कणों को एक साथ रखता है। जोड़ा गया बाइंडर की मात्रा आमतौर पर 6% से 15% वजन से होती है, जो तैयार उत्पाद के वांछित गुणों के आधार पर होती है। उच्च बाइंडर सामग्री आम तौर पर क्रूरता को बढ़ाती है लेकिन कठोरता कम हो जाती है।

दबाना: पूर्व-रूप को आकार देना

मिश्रित पाउडर को तब पूर्व-रूप में कॉम्पैक्ट किया जाता है, अंतिम गेंद के आकार का एक मोटा अनुमान। यह कदम सिंटरिंग से पहले वांछित घनत्व और ज्यामिति को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

1। संघनन: पाउडर मिश्रण को एक मरने की गुहा में खिलाया जाता है और एक हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग करके उच्च दबाव के अधीन होता है। दबाव पाउडर को कॉम्पैक्ट करता है, कणों को निकट संपर्क में मजबूर करता है और एक ठोस प्री-फॉर्म बनाता है। डाई का आकार गेंद के प्रारंभिक आकार को निर्धारित करता है।

2। बाइंडर हटाने (डिबाइंडिंग): दबाने के बाद, पूर्व-रूपों में कार्बनिक बाइंडर सामग्री होती है जिसे फ्लोबिलिटी में सुधार करने के लिए जोड़ा गया था। संदूषण को रोकने और उचित घनत्व सुनिश्चित करने के लिए सिंटरिंग से पहले इस बांधने की मशीन को हटा दिया जाना चाहिए। डिबाइंडिंग प्रक्रिया में एक नियंत्रित वातावरण (जैसे, वैक्यूम या अक्रिय गैस) में पूर्व-रूपों को गर्म करना शामिल है, जो कि बाइंडर को विघटित करने और वाष्पशील करने के लिए पर्याप्त तापमान पर उच्च तापमान तक होता है। हीटिंग दर और वातावरण को पूर्व-रूपों के क्रैकिंग या विरूपण को रोकने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है।

Sintering: प्रक्रिया का दिल

सिंटरिंग एक महत्वपूर्ण कदम है जहां प्री-फॉर्म एक घने, मजबूत टंगस्टन कार्बाइड बॉल में बदल जाता है। इस प्रक्रिया में पूर्व-रूप को उच्च तापमान तक गर्म करना शामिल है, जिससे अलग-अलग कणों को ठोस-राज्य प्रसार के माध्यम से एक साथ बंधन होता है।

1। उच्च तापमान वाले सिंटरिंग: डिबर्ड प्री-फॉर्म को एक भट्ठी में रखा जाता है और तापमान तक गर्म किया जाता है जो आमतौर पर 1400 डिग्री सेल्सियस से लेकर 1600 डिग्री सेल्सियस तक होता है। टंगस्टन कार्बाइड के ऑक्सीकरण या decarburization को रोकने के लिए सिन्टरिंग वातावरण को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाता है। वैक्यूम सिंटरिंग का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह अवशिष्ट गैसों को हटाता है और घनत्व को बढ़ावा देता है। सिंटरिंग के दौरान, कोबाल्ट बांधता है और टंगस्टन कार्बाइड अनाज को पिघला देता है, जिससे उनके पुनर्व्यवस्था और घनत्व की सुविधा होती है। टंगस्टन कार्बाइड अनाज बढ़ते हैं और एक-दूसरे के साथ मजबूत बंधन बनाते हैं, जिससे घने, कठोर और पहनने वाले प्रतिरोधी सामग्री होती है।

2। हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (हिप): घनत्व और यांत्रिक गुणों को और बढ़ाने के लिए, सिन्ड बॉल्स को हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (हिप) के अधीन किया जा सकता है। हिप में उच्च दबाव (आमतौर पर 100-200 एमपीए) और उच्च तापमान को एक साथ लागू करना शामिल है। दबाव सामग्री में किसी भी शेष छिद्रों या voids को ढहने के लिए मजबूर करता है, जिसके परिणामस्वरूप सैद्धांतिक घनत्व होता है। ऑक्सीकरण को रोकने के लिए हिप को अक्सर आर्गन वातावरण में किया जाता है।

पीसना और लैपिंग: सटीकता और खत्म करना

सिंटरिंग के बाद, टंगस्टन कार्बाइड गेंदों को ओवरसाइज़ किया जाता है और एक मोटी सतह खत्म होती है। अनुप्रयोगों की मांग के लिए आवश्यक सटीक आयाम, गोलाई, और सतह खत्म प्राप्त करने के लिए पीस और लैपिंग आवश्यक प्रक्रियाएं हैं।

1। रफ पीस: सिन्ड बॉल्स शुरू में हीरे की पीस पहियों का उपयोग करके जमीन पर हैं। हीरा का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह ज्ञात सबसे कठिन सामग्रियों में से एक है और प्रभावी रूप से बेहद कठोर टंगस्टन कार्बाइड से सामग्री को हटा सकता है। रफ पीसने की प्रक्रिया अतिरिक्त सामग्री के थोक को हटा देती है और गेंदों को लक्ष्य आकार के करीब लाती है।

2। लैपिंग: लैपिंग एक महीन पीसने की प्रक्रिया है जो गेंदों की सतह को चमकाने के लिए एक लैपिंग कंपाउंड (एक तरल वाहक में अपघर्षक कणों की एक घोल) का उपयोग करती है और एक दर्पण की तरह खत्म होती है। गेंदों को दो घूर्णन लैपिंग प्लेटों के बीच रखा जाता है, और लैपिंग कंपाउंड को प्लेटों पर लगातार खिलाया जाता है। लैपिंग यौगिक में अपघर्षक कण सामग्री की सूक्ष्म मात्रा को हटाते हैं, धीरे -धीरे गेंदों की सतह खत्म और गोलाई में सुधार करते हैं।

अंतिम निरीक्षण: गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करना

विनिर्माण प्रक्रिया में अंतिम चरण यह सुनिश्चित करने के लिए एक कठोर निरीक्षण है कि प्रत्येक टंगस्टन कार्बाइड बॉल आवश्यक गुणवत्ता मानकों को पूरा करता है।

1। आयामी माप: प्रत्येक गेंद के व्यास और गोलाई को सटीक उपकरणों जैसे डिजिटल माइक्रोमीटर, लेजर माइक्रोमीटर और गोलाई परीक्षकों का उपयोग करके मापा जाता है। ये उपकरण कुछ माइक्रोमीटर (एक मीटर के मिलियन) की सटीकता के साथ आयामों को माप सकते हैं। आयामी सहिष्णुता को पूरा नहीं करने वाले गेंदों को अस्वीकार कर दिया जाता है।

2। दृश्य निरीक्षण: प्रत्येक गेंद की सतह को उच्च आवर्धन के तहत नेत्रहीन निरीक्षण किया जाता है, जैसे कि खरोंच, गड्ढों, दरारें या समावेशन जैसे दोषों की जांच करने के लिए। स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण प्रणालियों का उपयोग इन दोषों को अधिक कुशलता से और मज़बूती से पता लगाने के लिए किया जा सकता है।

3। कठोरता परीक्षण: प्रत्येक गेंद की कठोरता को विकर्स या रॉकवेल हार्डनेस परीक्षक का उपयोग करके मापा जाता है। कठोरता परीक्षण सामग्री के प्रतिरोध को इंडेंटेशन के लिए मापता है। निर्दिष्ट कठोरता रेंज को पूरा नहीं करने वाले गेंदों को अस्वीकार कर दिया जाता है।

4। घनत्व माप: गेंदों के एक नमूने के घनत्व को आर्किमिडीज के सिद्धांत का उपयोग करके मापा जाता है। इस पद्धति में गेंदों को हवा में तौलना और फिर उन्हें ज्ञात घनत्व के तरल में डूबा हुआ तौलना शामिल है। घनत्व की गणना वजन में अंतर से की जाती है। निर्दिष्ट घनत्व सीमा को पूरा नहीं करने वाले गेंदों को अस्वीकार कर दिया जाता है।

निष्कर्ष

टंगस्टन कार्बाइड बॉल्स का निर्माण एक जटिल और मांग करने वाली प्रक्रिया है जिसे कच्चे माल के चयन से लेकर अंतिम निरीक्षण तक प्रत्येक चरण के सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। असाधारण कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, और इन गेंदों की सटीकता उन्हें औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में आवश्यक घटक बनाती है। विनिर्माण प्रक्रिया की पेचीदगियों को समझना इंजीनियरों, डिजाइनरों और खरीद विशेषज्ञों को इन घटकों के मूल्य की सराहना करने और उनकी विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त ग्रेड और गुणवत्ता का चयन करने की अनुमति देता है। विनिर्माण तकनीकों में निरंतर सुधार, जैसे कि नए सिंटरिंग विधियों और उन्नत निरीक्षण प्रौद्योगिकियों का विकास, टंगस्टन कार्बाइड गेंदों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को और बढ़ा रहे हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

1। टंगस्टन कार्बाइड गेंदों के लिए इस्तेमाल किया जाता है?

टंगस्टन कार्बाइड गेंदों का उपयोग मुख्य रूप से सटीक उपकरणों, बीयरिंग, वाल्व और अन्य अनुप्रयोगों में उच्च पहनने के प्रतिरोध, आयामी स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। वे अनुप्रयोगों को गेज करने, जाँच और बैलिंग करने में भी कार्यरत हैं।

2। सिंटरिंग टंगस्टन कार्बाइड गेंदों में कैसे सुधार करता है?

सिंटरिंग एक गर्मी उपचार प्रक्रिया है जो टंगस्टन कार्बाइड गेंदों की घनत्व, शक्ति और कठोरता को बढ़ाती है, उच्च तापमान पर एक साथ पाउडर सामग्री को फ्यूज करती है। यह पोरसिटी को समाप्त करता है और मजबूत इंटरपार्टिकल बॉन्ड बनाता है।

3। टंगस्टन कार्बाइड उत्पादन में बाइंडर्स के रूप में कौन से सामग्रियों का उपयोग किया जाता है?

कोबाल्ट (CO) टंगस्टन कार्बाइड उत्पादन में उपयोग की जाने वाली सबसे आम बाइंडर सामग्री है। निकेल (नी) और आयरन (FE) का उपयोग विशिष्ट अनुप्रयोगों में बाइंडर्स के रूप में भी किया जा सकता है, जो तैयार उत्पाद के वांछित गुणों पर निर्भर करता है।

4। क्या टंगस्टन कार्बाइड गेंदों को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है?

हां, टंगस्टन कार्बाइड को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। रीसाइक्लिंग प्रक्रिया में आमतौर पर इस्तेमाल किए गए टंगस्टन कार्बाइड टूल्स या घटकों को कुचलना और फिर रासायनिक रूप से या यंत्रवत् टंगस्टन कार्बाइड को बाइंडर सामग्री से अलग करना शामिल है। बरामद टंगस्टन कार्बाइड को फिर नए उत्पादों के निर्माण के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है।

5। टंगस्टन कार्बाइड गेंदों का उपयोग करने से क्या उद्योगों को लाभ होता है?

टंगस्टन कार्बाइड गेंदों का उपयोग करने से उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला को लाभ होता है, जिसमें शामिल हैं:

- एयरोस्पेस: विमान इंजन और लैंडिंग गियर में बीयरिंग के लिए।

- ऑटोमोटिव: बॉल बेयरिंग, वाल्व सीटों और ईंधन इंजेक्शन सिस्टम के लिए।

- तेल और गैस: डाउनहोल टूल्स और वाल्व के लिए।

- मेडिकल: सर्जिकल इंस्ट्रूमेंट्स और डेंटल ड्रिल के लिए।

- इलेक्ट्रॉनिक्स: इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सटीक घटकों के लिए।

- खनन: खनन उपकरणों में पहनने वाले भागों के लिए।

उद्धरण:

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[९] https://patents.google.com/patent/de3835234a1/en