सामग्री मेनू
● 1। कच्चे माल की तैयारी
>> 1.1 टंगस्टन अयस्क प्रसंस्करण
>> 1.2 कार्बन स्रोत तैयारी
>> 1.3 बाइंडर तैयारी
● 2। पाउडर मिश्रण और मिलिंग
>> 2.1 बॉल मिलिंग
>> 2.2 स्प्रे सुखाना
● 3। दबाना (गठन)
>> 3.1 uniaxial दबाव
>> 3.2 कोल्ड आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (CIP)
● 4। सिंटरिंग
>> 4.1 पूर्व-चिढ़
>> 4.2 तरल-चरण sintering
>> 4.3 हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (हिप)
● 5। पोस्ट-सिंटरिंग प्रसंस्करण
>> 5.1 पीस और पॉलिशिंग
>> 5.2 कोटिंग (भौतिक वाष्प जमाव/रासायनिक वाष्प जमाव)
>> 5.3 गुणवत्ता नियंत्रण
● 6। कार्बाइड उत्पादों के अनुप्रयोग
>> 6.1 काटने के उपकरण
>> 6.2 खनन और निर्माण
>> 6.3 औद्योगिक पहनने वाले भाग
>> 6.4 उभरते हुए आवेदन
● निष्कर्ष
● FAQ: कार्बाइड उत्पादन प्रक्रिया
>> 1। कोबाल्ट को कार्बाइड में एक बांधने की मशीन के रूप में क्यों इस्तेमाल किया जाता है?
>> 2। क्या कार्बाइड उत्पादों को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है?
>> 3। अनाज के आकार कार्बाइड प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करते हैं?
>> 4। कार्बाइड निर्माण में सिंटरिंग महत्वपूर्ण क्यों है?
>> 5। कार्बाइड टूल पर कौन से उद्योग सबसे अधिक भरोसा करते हैं?
● उद्धरण:
कार्बाइड उत्पादन मानवता की सबसे कठिन औद्योगिक सामग्रियों में से एक बनाने के लिए उन्नत धातुकर्म, सटीक इंजीनियरिंग और सामग्री विज्ञान को जोड़ती है। यह लेख विनिर्माण के पीछे जटिल चरणों की पड़ताल करता है टंगस्टन कार्बाइड , उपकरण काटने के लिए एक महत्वपूर्ण सामग्री, खनन उपकरण, और पहनने के प्रतिरोधी घटकों।
1। कच्चे माल की तैयारी
कार्बाइड उत्पादन प्रक्रिया सोर्सिंग और कच्चे माल को परिष्कृत करने के साथ शुरू होती है:
1.1 टंगस्टन अयस्क प्रसंस्करण
टंगस्टन अयस्क (आमतौर पर वोल्फ्रामाइट या स्कीलाइट) को खुले-पिट या भूमिगत तरीकों के माध्यम से खनन किया जाता है। चीन, रूस और कनाडा में प्रमुख जमा मौजूद हैं।
सोडियम हाइड्रॉक्साइड या हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ रासायनिक लीचिंग 99.9% शुद्धता के साथ टंगस्टन ट्रायोक्साइड (WO₃) को अर्क करता है।
ऑक्साइड शुद्ध टंगस्टन पाउडर (डब्ल्यू) का उत्पादन करने के लिए 600-1,000 डिग्री सेल्सियस पर रोटरी भट्टियों में हाइड्रोजन की कमी से गुजरता है।
1.2 कार्बन स्रोत तैयारी
टंगस्टन कार्बाइड (डब्ल्यूसी) के लिए स्टोइकोमेट्रिक अनुपात को प्राप्त करने के लिए उच्च-शुद्धता वाले कार्बन ब्लैक (99.95% सी) या सिंथेटिक ग्रेफाइट को जोड़ा जाता है। अतिरिक्त कार्बन (0.1–0.5%) ऑक्सीकरण हानि के लिए क्षतिपूर्ति करता है।
1.3 बाइंडर तैयारी
कोबाल्ट पाउडर (वजन से 6-30%) प्राथमिक बाइंडर के रूप में तैयार किया जाता है। निकेल या क्रोमियम संक्षारण प्रतिरोध के लिए विशिष्ट ग्रेड को पूरक कर सकते हैं।
मिश्रण के दौरान यहां तक कि वितरण सुनिश्चित करने के लिए बाइंडर कण आकार (0.8-3 माइक्रोन) अनुकूलित हैं।
2। पाउडर मिश्रण और मिलिंग
घटकों का समान वितरण लगातार भौतिक गुण सुनिश्चित करता है:
2.1 बॉल मिलिंग
टंगस्टन पाउडर, कार्बन और कोबाल्ट को ऑक्सीकरण को रोकने के लिए इथेनॉल या एसीटोन के साथ एक बॉल मिल में मिलाया जाता है।
Zirconia या Tungsten कार्बाइड बॉल्स 24-72 घंटे के लिए घोल को पीसते हैं, कणों को 0.5-5 माइक्रोन तक कम करते हैं।
लेजर विवर्तन एनालाइजर्स आईएसओ 4497 मानकों को पूरा करने के लिए कण आकार वितरण (पीएसडी) की निगरानी करते हैं।
2.2 स्प्रे सुखाना
घोल को 200-300 डिग्री सेल्सियस पर एक स्प्रे ड्रायर में परमाणु किया जाता है, जिसमें 1-3% अवशिष्ट नमी के साथ गोलाकार कणिका (50-200 माइक्रोन) बनता है।
फ्री-फ्लोइंग कणिकाएं दबाव के दौरान समान मरने को सुनिश्चित करती हैं।
3। दबाना (गठन)
पाउडर को 50-70% सैद्धांतिक घनत्व के साथ 'ग्रीन ' आकृतियों में कॉम्पैक्ट किया गया है:
3.1 uniaxial दबाव
स्वचालित सीएनसी प्रेस आवेषण या छड़ जैसे निकट-नाइट आकृतियों के रूप में 30,000-60,000 पीएसआई दबाव लागू करते हैं।
स्नेहक (जैसे, स्टीयरिक एसिड) डाई वॉल घर्षण को कम करते हैं, घनत्व को कम करते हैं।
3.2 कोल्ड आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (CIP)
जटिल ज्यामितीय (जैसे, पेचदार ड्रिल बांसुरी) के लिए, CIP एक समान घनत्व सुनिश्चित करने के लिए 30,000-60,000 psi पर हाइड्रोलिक तेल का उपयोग करता है।
Elastomeric मोल्ड्स। 0.1 मिमी आयामी सटीकता को बनाए रखते हुए जटिल डिजाइनों की अनुमति देते हैं।
4। सिंटरिंग
हरे रंग के कॉम्पैक्ट पूर्ण घनत्व प्राप्त करने के लिए उच्च तापमान समेकन से गुजरते हैं:
4.1 पूर्व-चिढ़
कार्बनिक बाइंडरों को हटाने और हैंडलिंग को मजबूत करने के लिए भागों को हाइड्रोजन वायुमंडल में 500-800 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है।
पूर्व-चित्रित भागों में 70-80% पोरसिटी को बरकरार रखा गया है, लेकिन मध्यवर्ती मशीनिंग के लिए पर्याप्त ताकत हासिल करते हैं।
4.2 तरल-चरण sintering
वैक्यूम या हाइड्रोजन भट्टियां 60-180 मिनट के लिए 1,400-1,500 ° C तक गर्मी भागों को गर्म करती हैं।
कोबाल्ट 1,495 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है, एक घने मैट्रिक्स बनाने के लिए केशिका कार्रवाई के माध्यम से टंगस्टन कार्बाइड कणों में घुसपैठ करता है।
17-25% का संकोचन होता है, दबाव के दौरान ओवरसाइज़िंग की आवश्यकता होती है।
4.3 हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (हिप)
1,400 डिग्री सेल्सियस और 30,000 साई आर्गन दबाव पर वैकल्पिक हिप उपचार अवशिष्ट छिद्र (<0.02%) को समाप्त करता है।
हिप-एड पार्ट्स पारंपरिक रूप से पापी लोगों की तुलना में 10-20% उच्च अनुप्रस्थ टूटना ताकत (टीआरएस) का प्रदर्शन करते हैं।
5। पोस्ट-सिंटरिंग प्रसंस्करण
अंतिम मशीनिंग और उपचार प्रदर्शन को बढ़ाते हैं:
5.1 पीस और पॉलिशिंग
डायमंड व्हील्स (80-400 ग्रिट) आरए 0.1–0.4 माइक्रोन सरफेस फिनिश को पीसते हैं।
CNC पीसने वाली मशीनें किनारों को काटने के लिए ± 0.005 मिमी सहिष्णुता प्राप्त करती हैं।
5.2 कोटिंग (भौतिक वाष्प जमाव/रासायनिक वाष्प जमाव)
पीवीडी कोटिंग्स (टिन, टियाल) 300-500 डिग्री सेल्सियस पर 3,500 एचवी कठोरता के साथ 2-4 माइक्रोन परतें प्रदान करते हैं।
800-1,000 डिग्री सेल्सियस पर सीवीडी कोटिंग्स (हीरे की तरह कार्बन) खनन उपकरणों के लिए चरम पहनने के प्रतिरोध की पेशकश करते हैं।
5.3 गुणवत्ता नियंत्रण
एक्स-रे प्रतिदीप्ति (एक्सआरएफ)। 0.5%के भीतर कोबाल्ट सामग्री की पुष्टि करता है।
रॉकवेल ए स्केल (एचआरए) परीक्षण 88-94 की कठोरता मूल्यों की पुष्टि करते हैं।
अनुप्रस्थ टूटना शक्ति (टीआरएस) परीक्षण 2,500-4,500 एमपीए फ्रैक्चर प्रतिरोध सुनिश्चित करते हैं।
6। कार्बाइड उत्पादों के अनुप्रयोग
6.1 काटने के उपकरण
सूचकांक योग्य आवेषण (आईएसओ सीएनएमजी/एसएनएमजी) मशीन स्टील 300-500 मीटर/मिनट की गति पर।
माइक्रो-ग्रेन कार्बाइड (0.2 माइक्रोन) एंड मिल्स एयरोस्पेस मिश्र धातुओं पर ऑप्टिकल-ग्रेड फिनिश का उत्पादन करते हैं।
6.2 खनन और निर्माण
कार्बाइड आवेषण के साथ ट्राई-कॉन ड्रिल बिट्स 30-50 मीटर/घंटे में ग्रेनाइट में प्रवेश करते हैं।
सड़क मिलिंग दांत प्रतिस्थापन के बीच 200+ ऑपरेटिंग घंटों के साथ डामर को पुनः प्राप्त करते हैं।
6.3 औद्योगिक पहनने वाले भाग
टंगस्टन कार्बाइड सील पेट्रोकेमिकल पंपों में 500 डिग्री सेल्सियस अपघर्षक स्लरीज का सामना करते हैं।
वाल्व ट्रिम घटक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में गुहा में कटाव का विरोध करते हैं।
6.4 उभरते हुए आवेदन
एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग 3 डी-प्रिंटेड रॉकेट नोजल के लिए नैनो-कार्बाइड पाउडर (50-100 एनएम) का उपयोग करता है।
बायोमेडिकल इम्प्लांट संयुक्त प्रतिस्थापन में कार्बाइड की जैव -रासायनिकता का लाभ उठाते हैं।
निष्कर्ष
कार्बाइड उत्पादन प्रक्रिया कच्चे टंगस्टन और कार्बन को कठोरता में एक सामग्री प्रतिद्वंद्वी हीरे में बदल देती है। पाउडर धातुकर्म से सटीक पीसने तक, प्रत्येक कदम यह सुनिश्चित करता है कि अंतिम उत्पाद कठोर औद्योगिक मांगों को पूरा करता है। हिप सिन्टरिंग, नैनो-संरचित कार्बाइड्स और हाइब्रिड कोटिंग्स जैसे नवाचारों ने एयरोस्पेस, नवीकरणीय ऊर्जा और उन्नत विनिर्माण में अनुप्रयोगों का विस्तार करना जारी रखा है। वैश्विक कार्बाइड मांग के साथ 2030 के माध्यम से सालाना 6.2% बढ़ने का अनुमान है, इन उत्पादन तकनीकों में महारत हासिल करना औद्योगिक प्रतिस्पर्धा के लिए महत्वपूर्ण है।
FAQ: कार्बाइड उत्पादन प्रक्रिया
1। कोबाल्ट को कार्बाइड में एक बांधने की मशीन के रूप में क्यों इस्तेमाल किया जाता है?
कोबाल्ट की लचीलापन टंगस्टन कार्बाइड की भंगुरता को संतुलित करता है, कठोरता से समझौता किए बिना क्रूरता को बढ़ाता है। इसका पिघलने बिंदु (1,495 ° C) तरल-चरण sintering आवश्यकताओं के साथ पूरी तरह से संरेखित करता है।
2। क्या कार्बाइड उत्पादों को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है?
हां, स्क्रैप कार्बाइड को जस्ता रिकवरी (90% दक्षता) या मैकेनिकल क्रशिंग के माध्यम से पुनः प्राप्त किया जाता है। पुनर्नवीनीकरण सामग्री 35% वैश्विक टंगस्टन आपूर्ति का गठन करती है।
3। अनाज के आकार कार्बाइड प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करते हैं?
महीन अनाज (0.2–0.8 माइक्रोन) कठोरता (2,300 एचवी 30 तक) बढ़ाते हैं, जबकि मोटे अनाज (1-5 माइक्रोन) फ्रैक्चर प्रतिरोध (टीआरएस> 4,000 एमपीए) में सुधार करते हैं।
4। कार्बाइड निर्माण में सिंटरिंग महत्वपूर्ण क्यों है?
Sintering सामग्री को 99.5% सैद्धांतिक घनत्व तक घनीभूत करता है, 1,500-2,000 hv की विकर्स कठोरता को प्राप्त करता है। अनुचित सिंटरिंग कोबाल्ट पूलिंग जैसे भयावह दोष का कारण बनता है।
5। कार्बाइड टूल पर कौन से उद्योग सबसे अधिक भरोसा करते हैं?
एयरोस्पेस (40%बाजार हिस्सेदारी), ऑटोमोटिव (25%), और तेल/गैस (20%) उद्योग उच्च गति मशीनिंग, ड्रिल बिट्स और पहनने की प्लेटों के लिए कार्बाइड का उपयोग करते हैं।
उद्धरण:
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
]
[१५] https://www.istockphoto.com/photos/carbide-tools
[१६] https://www.alamy.com/stock-photo/calcium-carbide.html
]
]
]
[२०] https://tuncomfg.com/about/faq/
]
]
[२३] https://patents.google.com/patent/us4008090a/en
]
[२५] https://www.istockphoto.com/photos/calcium-carbide
[२६] https://www.istockphoto.com/photos/carbide-bit
]
]
[२ ९] https://www.shutterstock.com/search/carbide
]
