Tartalommenü
● Bevezetés
● Mi a volfrám?
>> A volfrám legfontosabb tulajdonságai
● Mi a volfrám -karbid?
>> A volfrám -karbid legfontosabb tulajdonságai
● Kémiai szerkezet és összetétel
● Keménység és kopásállóság
>> Mohs keménységi skála
● Erő: Szakító, nyomó és hajlító
>> Szakítószilárdság
>> Nyomószilárdság
>> Hajlító szilárdság
● A törékenység és a keménység
>> Törékenység
>> Szívósság
● A hőre és a korrózióval szembeni ellenállás
>> Hőállóság
>> Korrózióállóság
● Ipari és kereskedelmi alkalmazások
>> Volfrám
>> Volfrám karbid
● Környezeti hatás és fenntarthatóság
>> Bányászati és erőforrás -megfontolások
>> Hosszú élettartam és újrahasznosítás
● Következtetés
● Gyakran feltett kérdések (GYIK)
>> 1. A volfrám -karbid nehezebb, mint a volfrám?
>> 2. Miért törékeny a volfrám -karbid, mint a volfrám?
>> 3. Melyik az ékszereknél jobb: volfrám vagy volfrám -karbid?
>> 4. Módosítható -e vagy átalakítható -e a karbid a volfrám -karbid?
>> 5. Melyek a volfrám -karbid fő ipari felhasználása?
● Idézetek:
A fejlett anyagokról, amelyek erejük, tartósságuk és sokoldalúságuk miatt értékelik, kevés anyag vonzza annyi figyelmet, mint a volfrám és Tungsten karbid . Ezt a két anyagot gyakran megemlítik ugyanabban a lélegzetben, ám tulajdonságaik, alkalmazásaik és még definícióik is jelentősen különböznek. A kérdés: 'Mi az erősebb: a volfrám vagy a volfrám -karbid? ' Összetettebb, mint amilyennek látszik. Ez az átfogó cikk feltárja mindkét anyag tudományát, felépítését és valós felhasználását, az erősségeik és gyengeségeik lebontásában, és segít eldönteni, hogy melyik az Ön igényeinek legmegfelelőbb.
Bevezetés
A volfrám és a volfrám -karbid egyaránt híres kivételes fizikai tulajdonságaikról. Noha a volfrám tiszta elem, a volfrám -karbid egy olyan vegyület, amely ötvözi a volfrámot a szén és gyakran egy fém kötőanyaggal. Egyedülálló tulajdonságaik nélkülözhetetlenné teszik őket az iparágakban, a repülőgéptől és a bányászattól az ékszerekig és az elektronikáig.
Az ezen anyagok közötti különbségek megértése elengedhetetlen az alkalmazáshoz a megfelelő kiválasztásához. Ez a cikk kémiájukba, mechanikai tulajdonságaikba és gyakorlati felhasználásaikba merül, világos választ adva annak a kérdésnek, amely erősebb, és miért.
Mi a volfrám?
A volfrám, amelyet W -ként szimbolizálnak a periódusos asztalon, egy átmeneti fém, amelynek atomszáma 74. Ez az egyik legsűrűbb elem, 19,3 g/cm⊃3 sűrűséggel, és büszkélkedhet a fémek legmagasabb olvadási pontjával 3422 ° C -on (6,192 ° F). A volfrám nehéz, nehéz és nagyon ellenálló a korrózióval szemben.
A volfrám legfontosabb tulajdonságai
- Szín: Ezüstösfehér, ragyogó
- Sűrűség: 19,3 g/cm³
- Olvadási pont: 3 422 ° C (6 192 ° F)
- Elektromos vezetőképesség: Magas
- Korrózióállóság: Kiváló
A volfrám sűrűségének, keménységének és hőállóságának egyedi kombinációja értékessé teszi a magas hőmérsékletű környezetben és az olyan alkalmazásokban, ahol a súly előnye, például ellensúlyok és sugárzási árnyékolás.
Mi a volfrám -karbid?
A volfrám -karbid (WC) egy kémiai vegyület, amelyet a volfrám és a szénatomok egyenlő arányban kombinálva kombinálnak. A legtöbb kereskedelmi volfrám -karbidot úgy állítják elő, hogy a volfrámport szén és kötőanyag (jellemzően kobalt) keverésével állítják elő, majd a keveréket magas hőmérsékleten szinte.
A volfrám -karbid legfontosabb tulajdonságai
- Szín: Szürke, fémes csillogás
- Sűrűség: 15,6–15,7 g/cm³
- Olvadási pont: 2,870 ° C (5,198 ° F)
- Keménység: Rendkívül magas, a gyémánt közelében
- Kopásállóság: Kivételes
A volfrám -karbid technikailag kerámia, de gyakran „cementált karbidnak” nevezik a szemmel tartó fém kötőanyag miatt. Ez az egyedülálló szerkezet a keménység és a keménység ritka kombinációját adja.
Kémiai szerkezet és összetétel
| tulajdonsága |
Tungfen (W) |
Tungfen Carbide (WC) |
| Vegyi képlet |
W |
WC |
| Kristályszerkezet |
Testközpontú köbös |
Hatszögletű |
| Sűrűség (g/cm³) |
19.3 |
15.6–15.7 |
| Olvadási pont (° C) |
3,422 |
2,870 |
| Fő alkatrészek |
Tiszta volfrám |
Tungsten + szén ( + kötőanyag) |
A Tungsten fémkötése rugalmasságot és keménységet ad neki, míg a Tungsten karbid kovalens kötése a volfrám és a szénatomok között merev, kemény szerkezetet teremt. Egy fém kötőanyag hozzáadása, mint például a kobalt a volfrám -karbidban, tovább javítja a keménységét.
Keménység és kopásállóság
Mohs keménységi skála
- Tungfen: 7.5
- Tungfen karbid: 9–9,5 (csak a gyémánt)
A Tungsten Carbide keménysége hihetetlenül ellenáll a karcolásnak, a kopásnak és a deformációnak. Ez az ingatlan az, hogy ez a választott anyag az ipari vágószerszámok, a bányászati berendezések és a kopásálló bevonatok számára.
Erő: Szakító, nyomó és hajlító
Szakítószilárdság
- Tungfen: ~ 550–620 MPa (tisztaságtól függ)
- Tungfen karbid: 350–700 MPa (a kötőanyagtól és a gabona méretétől függ)
Nyomószilárdság
- Tungsten: ~ 1510 MPa
- Tungfen karbid: 2 683–4780 MPa
Hajlító szilárdság
- Tungfen karbid: legfeljebb 1830 MPa
| szilárdsági típusú |
volfrám (MPA) |
Tungfen Carbide (MPA) |
| Szakító |
550–620 |
350–700 |
| Kompressziós |
~ 1,510 |
2,683–4780 |
| Hajlító |
~ 700 |
1830 |
A Tungfen Carbide nyomó- és hajlítószilárdsága jóval jobb, mint a tiszta volfrámé, így ideális az alkalmazásokhoz, ahol összetörő erők vannak jelen.
A törékenység és a keménység
Törékenység
- Tungfen: Több akadály, képes felszívni a hatásokat
- Tungfen karbid: rendkívül kemény, de törékeny; chip vagy összetörhet az ütközésre
Szívósság
A szilárdság az anyag képességének mérése az energia elnyelésére és a repedés nélkül történő deformálására. A volfrám, fémként, akadályosabb és kevésbé valószínű, hogy ütés alatt reped. A karbid volfrám, bár rendkívül kemény, hajlamosabb a törékeny kudarcra, ha élesen ütköznek.
A hőre és a korrózióval szembeni ellenállás
Hőállóság
A volfrám híres a magas olvadáspontjáról és az erősség megnövekedett hőmérsékleten történő megőrzésének képességéről, így ideális az izzószálak és a rakéta fúvókákhoz való felhasználáshoz. A volfrám-karbid, bár hőálló is, 1000 ° C feletti hőmérsékleten kezd lebomolni, különösen az oxidáló környezetben.
Korrózióállóság
Mindkét anyag a legtöbb sav és bázis ellen rezisztens, de a volfrám -karbid érzékenyebb lehet a korrózióval szemben, ha a kötőanyagot (mint például a kobaltot) a vegyi anyagok támadják meg. A volfrám korrózióállósága a különböző környezetekben következetesebb.
Ipari és kereskedelmi alkalmazások
Volfrám
- Elektromos szálak (izzók, elektronika)
- röntgencsövek és sugárzási árnyékolás
- Súlyok és ellensúlyok (repülőgép, sport)
- Repülési alkatrészek
- Magas hőmérsékletű kemence alkatrészek
Volfrám karbid
- Vágószerszámok (fúrók, fűrészpengék, end malmok)
- Bányászati és fúróberendezések
- Ipari halak és ütések
- Páncél-piszkáló lőszer
- Dörzsölő táptalaj és kopásálló bevonatok
- Ékszerek (gyűrűk, karkötők)
A Tungfen Carbide kiváló keménysége és kopásállósága felbecsülhetetlenné teszi minden olyan alkalmazásban, ahol kopás vagy vágás vonatkozik. A nagyobb sűrűséggel és rugalmassággal rendelkező volfrámot olyan alkalmazásokra választják, ahol a súly és az ütés ellenállás kritikus.
Környezeti hatás és fenntarthatóság
Bányászati és erőforrás -megfontolások
Mind a volfrám, mind a volfrám-karbidnak a volfrám ércének bányászata szükséges, amely energiaigényes és környezeti hatásokkal járhat, ha nem kezelik felelősségteljesen. Növekszik a volfrám újrahasznosítási aránya, különösen az eszköz- és elektronikai iparban, segítve a környezeti lábnyom csökkentését.
Hosszú élettartam és újrahasznosítás
A volfrám -karbid szerszámok lényegesen hosszabb ideig tartanak, mint az acélszerszámok, csökkentve a hulladékot és a gyakori pótlások szükségességét. Mind a volfrám, mind a volfrám -karbid újrahasznosítható, és sok gyártó újrahasznosítási programokat kínál a használt karbid szerszámokhoz és a volfrámtermékekhez.
Következtetés
A keménység, a kopásállóság és a nyomószilárdság szempontjából a Tungfen Carbide egyértelmű nyertes. A Mohs 9–9,5 keménysége és a 4780 MPa-ig terjedő nyomószilárdság ideális a vágáshoz, a fúráshoz és a kopásálló alkalmazásokhoz. Az energia elnyelésének képessége törés nélkül előnyösebbé teszi a nehéz hatásokkal járó, vagy ha bizonyos rugalmasság szükséges. Ha extrém keménységre és kopásállóságra van szüksége, válassza a volfrám -karbidot. Ha szüksége van ütésállóságra és sűrűségre, akkor a volfrám lehet a jobb választás. Az anyagok helyük van a modern iparban és a technológiában, és a különbségeik megértése biztosítja, hogy kiválasztja a megfelelő eszközt.
Gyakran feltett kérdések (GYIK)
1. A volfrám -karbid nehezebb, mint a volfrám?
Igen, a volfrám -karbid lényegesen nehezebb, mint a tiszta volfrám. A MOHS skálán a volfrám -karbid 9–9,5 -es arány, majdnem olyan kemény, mint a gyémánt, míg a volfrám sebessége 7,5.
2. Miért törékeny a volfrám -karbid, mint a volfrám?
A Tungfen Carbide szélsőséges keménysége a fokozott törékenység költségén áll. Kerámiszerű szerkezete ellenzi a deformációt, de kevésbé képes felszívni az ütéseket, így hajlamos a hirtelen erő alatti forgácsolásra vagy repedésre. A volfrám, fémként, gömbösebb és jobban ellenáll a hatásoknak.
3. Melyik az ékszereknél jobb: volfrám vagy volfrám -karbid?
A volfrám -karbidot általában az ékszerek esetében részesítik előnyben, mivel kiváló karcolási ellenállása és a csiszolt felület fenntartásának képessége. A törékenység azonban azt jelenti, hogy repedhet vagy összetörhet, ha egy kemény felületre esik, míg a tiszta volfrám kevésbé valószínű, hogy eltörik, de könnyebben megkarcolhatja.
4. Módosítható -e vagy átalakítható -e a karbid a volfrám -karbid?
A volfrám -karbidot keménysége miatt rendkívül nehéz gépelni. Általában a 'zöld' (nem interneten) állapotában van kialakítva, majd szinterelték a végső keménység elérése érdekében. Gyémánt bevonatú szerszámokra van szükség a kész volfrám-karbid alkatrészek megmunkálásához.
5. Melyek a volfrám -karbid fő ipari felhasználása?
A volfrám-karbidot széles körben használják olyan ipari alkalmazásokban, amelyek szélsőséges keménységet és kopásállóságot igényelnek, például vágószerszámokat, bányászati berendezéseket, meghalást, lyukasztásokat és kopásálló bevonatok. Az élesség és a strukturális integritás fenntartásának képessége nagy stressz körülmények között nélkülözhetetlenné teszi ezeket a területeket.
Idézetek:
[1] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-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-strenght-in-thungsten-carbide-industry-an-explanatory-overview/
[5] https://cncpartsxtj.com/cnc-materials/difference-tungsten-and-tungsten-carbide/
[6] https://www.retopz.com/57-frequenty-sked-questions-faqs-bout-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-tungsten-carbide-differences-explained/
[10] https://va-tungsten.co.za/pure-tungsten-vs-tungsten-carbide-whats-thifference/
[11] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-vs-tungsten-carbide-guide.html
[12] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide
[13] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-key-differences/
[14] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[15] https://www.tungstenmetalsgroup.com/blog-blog/pure-tungsten-vs-tungsten-alloys
[16] https://www.ihrcarbide.com/news/hardness-of-tungsten-carbide/
[17] https://www.zgjrdcc.com/tungsten-vs-tungsten-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://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-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-tungsten-and-tungsten-carbide
[29] https://www.shutterstock.com/search/tungsten
[30] https://www.gettyimages.hk/%e6%8f%92%E5%9C%96/tungsten-metal
[31] https://forums.tripwireinteraction.com/index.php?threads%2ftungsten-vs-tungsten-carbide.101174%2F
[32] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten
[33] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-vs-tungsten-carbide
[34] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-common-questions-bout-tungsten
[35] https://www.embr.com/blogs/news/what-does-tungsten-vs-tungsten-carbide-really-dean
[36] https://tuncomfg.com/about/faq/
[37] https://www.thermalspray.com/how-to-distinguish-real-tungsten-carbide-from-fakes/
[38] https://www.tungstenrepublic.com/tungsten-carbide-gings-faq.html
[39] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-and-hss/
[40] https://va-tungsten.co.za/exploring-pure-tungsten-vs-tungsten-carbide-a-comprehensive-guide/
[41] https://www.carbidetek.com/faqs/
[42] https://etrnl.com.au/blogs/news/ansswering-th---your-questions-bout-tungsten-wings
[43] https://www.menstungstenonline.com/differences-between-tungsten-and-tungsten-carbide-gerek.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-tungsten-carbide/
[53] https://www.tungco.com/insights/blog/frequenteny-sked-questions-unus-tungsten-carbide-serts/
