Վոլֆրամի կարբիդը կոռում է:

Բովանդակության մենյու

● Ինչ է վոլֆրամի կարբիդը:

>> Բաղադրությունը եւ արտադրություն

>> Վոլֆրամի կարբիդի հատկությունները

● Հասկանալով կոռոզիոն դիմադրությունը

>> Կոռոզիայի մեխանիզմներ

>> Կոռոզիոն դիմադրության վրա ազդող գործոնները

● Վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրություն

>> Վարքագիծ տարբեր միջավայրերում

>> Կապիչների փուլի դերը

● Կոռոզիոն դիմադրության բարձրացում

>> Խառնուրդ

>> Ծածկույթներ

>> Մակերեւութային բուժում

● Վոլֆրամի կարբիդ ընդդեմ այլ նյութերի

>> Չժանգոտվող պողպատ

● Կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդի դիմումներ

>> Նավթի եւ գազի արդյունաբերություն

>> Քիմիական մշակում

>> Ծովային արդյունաբերություն

>> Այլ արդյունաբերություններ

● Եզրափակում

● ՀՏՀ

>> 1. Ինչն է վոլֆրամի կարբիդային կոռոզիոն դիմացկուն դարձնում:

>> 2. Ինչպես է կապող նյութը ազդում վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրության վրա:

>> 3. Որոնք են վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավելու լավագույն միջոցները:

>> 4. Որ միջավայրում է վոլֆրամի կարբիդը ցուցադրում աղքատ կոռոզիոն դիմադրությունը:

>> 5. Որոնք են կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդի բնորոշ դիմումները:

● Մեջբերումներ.

Վոլֆրամի կարբիդը հայտնի է իր բացառիկ կարծրությամբ, հագնում դիմադրությամբ եւ կայունությամբ կայուն միջավայրում [2] [7]: Դրա կոռոզիոն դիմադրությունը կրիտիկական սեփականություն է, որը որոշում է իր համապատասխանությունը արդյունաբերական տարբեր ծրագրերի համար, ներառյալ քիմիական, նավթը եւ ծովային ոլորտներում [7]: Այս հոդվածը ուսումնասիրում է կոռոզիոն դիմադրությունը Վոլֆրամի կարբիդը , դրա հիմքում ընկած մեխանիզմները, գործոնները, որոնք ազդում են նրա կոռոզիայից պահվածքի վրա, եւ ինչպես է այն համեմատում այլ նյութերի հետ [4]:

Ինչ է վոլֆրամի կարբիդը:

Վոլֆրամի կարբիդը (WC) միացություն է, որը բաղկացած է վոլֆրամի եւ ածխածնի ատոմներից [7]: Դա ծանր, փխրուն նյութ է, որը սովորաբար արտադրվում է փոշու մետալուրգիայի միջոցով, որտեղ վոլֆրամի կարբիդ փոշին խառնվում է կապիչ մետաղի հետ, սովորաբար կոբալտ (CO), այնուհետեւ, բարձր ջերմաստիճանում [1]: Արդյունքում ստացված նյութը, որը հաճախ անվանում են ցեմենտացված կարբիդ, համատեղում է բարձր կարծրությունը եւ վոլֆրամի կարբիդի դիմադրությունը կրում է կապող մետաղի կոշտությամբ եւ ուժով [1]:

Բաղադրությունը եւ արտադրություն

- Վոլֆրամի կարբիդը սինթեզված է `բարձր ջերմաստիճանում բազմապատկելով վոլֆրամը եւ ածխածինը [7]:

- Արդյունքում ստացված փոշին խառնվում է կապիչ մետաղի հետ (սովորաբար կոբալտ) [1]:

- Խառնուրդը կազմված է ցանկալի ձեւի մեջ, այնուհետեւ `ընկավ, մի գործընթաց, որը համախմբում է նյութը բարձր ջերմաստիճանում [1]:

Վոլֆրամի կարբիդի հատկությունները

- Բարձր կարծրություն. Վոլֆրամի կարբիդը բացառապես ծանր է, իսկ Mohs- ի կարծրությունը, շուրջ 9, երկրորդը `միայն ադամանդի համար:

- Հագեք դիմադրություն. Այն հիանալի դիմադրություն է ցուցաբերում քողարկող եւ էրոզիչ հագնելու համար, այն հարմար դարձնելով գործիքներ կտրելու եւ մասեր հագնելու համար [3]:

- Բարձր հալման կետ. Վոլֆրամի կարբիդը ունի բարձր հալման կետ (մոտավորապես 2,747 ° C), ապահովելով կայունություն բարձր ջերմաստիճանում [9]:

- Կոռոզիոն դիմադրություն. Այն դիմացկուն է բազմաթիվ քայքայիչ լրատվամիջոցների, ապահովելով կոշտ միջավայրում կատարողական կայունությունը [7]:

- Քիմիական կայունություն. Վոլֆրամի կարբիդը քիմիապես կայուն է եւ հեշտությամբ չի արձագանքում սենյակային ջերմաստիճանում [9]:

Հասկանալով կոռոզիոն դիմադրությունը

Կոռոզիայի դիմադրությունը նյութի ունակությունն է `քիմիական կամ էլեկտրաքիմիական ռեակցիաներով առաջացած քայքայմանը դիմակայելու ունակություն [2]: Վոլֆրամի կարբիդի համատեքստում կոռոզիոն դիմադրությունը շատ կարեւոր է իր կառուցվածքային ամբողջականության պահպանման եւ քայքայիչ պայմաններում կատարողականի պահպանման համար [1]:

Կոռոզիայի մեխանիզմներ

Կոռոզիան գործընթաց է, որի միջոցով նյութը օքսիդացվում է շրջակա միջավայրի նյութերով, պատճառելով, որ այն կորցնել է էլեկտրոնները [2]: Վոլֆրամի կարբիդի վրա ազդող հիմնական մեխանիզմները ներառում են.

- Քիմիական կոռոզիա. Ուղղակի քիմիական հարձակումը թթուների, հիմքերի կամ այլ քայքայիչ գործակալների [1]:

- Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա. Կոռոզիա `նյութի մակերեւույթի վրա էլեկտրաքիմիական բջիջների ձեւավորման պատճառով [6]:

- Գալվանական կոռոզիայից. Տեղի է ունենում, երբ երկու տարբերվող մետաղները շփվում են էլեկտրոլիտի ներկայությամբ [6]:

- Crevice Corrosion. Տեղայնացված կոռոզիա բացերի կամ ծալքերի մեջ, որտեղ լճացած լուծումները կարող են կուտակել [1]:

Կոռոզիոն դիմադրության վրա ազդող գործոնները

Մի քանի գործոններ ազդում են վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրության վրա.

- Քիմիական կազմը. Վոլֆրամի կարբիդի կազմը, ներառյալ կապող մետաղի տեսակը եւ քանակը, զգալիորեն ազդում է իր կոռոզիոն դիմադրության վրա [7]:

- PH արժեքը. Միջոցառման թթվայնությունը կամ ալկալայնությունը կարեւոր դեր է խաղում: Կոբալի կապակցիչներով վոլֆրամի կարբիդը, որպես կանոն, լավ է գործում 9-ից բարձր PH մակարդակներում, բայց աղքատ է PH 6 [2]:

- Temperature երմաստիճան. Ավելի բարձր ջերմաստիճանը կարող է արագացնել կոռոզիայից տոկոսադրույքները [1]:

- Կոռոզան մեդիա. Շրջակա միջավայրում առկա հատուկ քայքայիչ գործակալները (օրինակ, հիդրոքլորաթթու, ազոտաթթու) կարող են տարբեր ազդեցություն ունենալ վոլֆրամի կարբիդի վրա [7]:

- Միկրոհամակարգում. Հացահատիկի չափը, ծակոտկենությունը եւ կարբիդի եւ կապիչների փուլերի բաշխումը ազդում են կոռոզիոն դիմադրության վրա [1]:

Վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրություն

Վոլֆրամի կարբիդը լավ կոռոզիոն դիմադրություն ցուցաբերում է մի շարք լրատվամիջոցների, ներառյալ բենզինի, ացետոնի, էթանոլի, օրգանական լուծիչների, ամոնիակ, հիմքերի եւ թույլ թթուների [1]: Այնուամենայնիվ, դրա կատարումը կարող է զգալիորեն տարբեր լինել նյութի հատուկ պայմանների եւ կազմի վրա [1]:

Վարքագիծ տարբեր միջավայրերում

- թթուներ. Վոլֆրամի կարբիդը կարող է արագ վատթարանալ ուժեղ թթուների մեջ, ինչպիսիք են հիդրոքլորային եւ հիդրոֆլորաթթունը [1]:

- Ալկալիս. Այն, ընդհանուր առմամբ, ցույց է տալիս լավ դիմադրություն ալկալային միջավայրում, հատկապես ավելի բարձր PH մակարդակներում [2]:

- Աղեր. Աղի լուծույթներին դիմադրությունը կախված է հատուկ աղից եւ համակենտրոնացումից: Աղի լակի թեստերը սովորաբար օգտագործվում են ծովային միջավայրում կոռոզիոն դիմադրությունը գնահատելու համար [3]:

- Water րի. Վոլֆրամի կարբիդը սովորաբար լավ է կատարում թակել ջրի մեջ, բայց դրա դիմադրությունը կարող է ազդել կեղտաջրերի եւ PH մակարդակների վրա [1]:

Կապիչների փուլի դերը

Կոբալը լարված Carbide- ում լայնորեն օգտագործված կապող է `հեղուկ փուլում խոնավացնող ձավարեղեն թավանաթթուի խոնավ ձավարեղենով թաց վոլֆրամի ձավարեղենով [1]: Այնուամենայնիվ, կոբալտը ենթակա է կոռոզիայից, ինչը կարող է հանգեցնել ամբողջ նյութի քայքայման [1]:

- Կոբալտի արտահոսք. Կեղծ միջավայրում կոբալտը կարող է ընտրովի լուծարվել, թողնելով ծակոտկեն վոլֆրամի կարբիդ կմախք [1]: Այս գործընթացը, որը հայտնի է որպես կոբալտի արտահոսք, նվազեցնում է նյութի կառուցվածքային ամբողջականությունը եւ կարող է առաջացնել կարբիդային ձավարների կեղեւը [1]:

- Կոռոզիայի դիմադրության բարելավում. Քրոմի, մոլիբդենի կամ նիկելի նման տարրերով կոբալտը կարող է բարձրացնել իր կոռոզիոն դիմադրությունը [1]: Որոշ դեպքերում, Կոբալտի համար ամբողջովին փոխարինող նիկելը արդյունավետ ապացուցված է բարձր քայքայիչ միջավայրում [1]:

Կոռոզիոն դիմադրության բարձրացում

Մի քանի ռազմավարություններ կարող են աշխատել վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրությունը բարձրացնելու համար.

Խառնուրդ

- Chromium. CHOMIST- ին ավելացնելը COBALT Binder- ին կարող է բարելավել դիմադրությունը օքսիդացման եւ կոռոզիայից [1]:

- Նիկել. Նիկելը կարող է փոխարինել կոբալտին `ուժեղ թթվային միջավայրում կոռոզիայից բարձր դիմադրություն ապահովելու համար [1]:

- Molybdenum: Molybdenum- ը ուժեղացնում է կոռոզիայից դիմադրությունը հատուկ քիմիական մեդիայի մեջ [1]:

Ծածկույթներ

Պաշտպանական ծածկույթների կիրառումը կարող է խոչընդոտ ստեղծել վոլֆրամի կարբիդային ենթաշերտի եւ քայքայիչ միջավայրի միջեւ [3]:

- CVD վոլֆրամի կարբիդային ծածկույթներ. Քիմիական գոլորշիների տեղակայումը (CVD) կարող է արտադրել նանո-կառուցվածքային վոլֆրամի կարբիդային ծածկույթներ `ուժեղացված կարծրությամբ, քայքայում դիմադրությամբ եւ կոռոզիոն դիմադրությամբ [3]: Այս ծածկույթները հատկապես արդյունավետ են ագրեսիվ լրատվամիջոցներում կոռոզիայից կանխելու եւ մինչեւ 400 ° C ջերմաստիճանում [3]:

- Կոշտ քրոմապատում. Մինչդեռ կոշտ քրոմապատը սովորական կոռոզիայից պաշտպանության մեթոդ է, CVD վոլֆրամի կարբիդային ծածկույթները ցույց են տվել բարձրակարգ արդյունավետություն աղի լակի թեստերում [3]:

- HVOF ծածկույթներ. Բարձր արագությամբ օքսի-վառելիքի (HVOF) ծածկույթները կարող են տրամադրել խիտ, լավ կապակցված շերտ, բայց դրանք կարող են կնքվել `կանխելու համար հիմքում ընկած հատվածի կոռոզիայից [3]:

Մակերեւութային բուժում

Վոլֆրամի կարբիդի մակերեսը փոփոխելը կարող է բարելավել իր կոռոզիոն դիմադրությունը [7]:

- փայլեցում. Սահուն մակերեսի ավարտը նվազեցնում է կոռոզիայից սկսած հավանական վայրերի քանակը [7]:

- Պասիվացիա. Քիմիական բուժումները կարող են ստեղծել պասիվ շերտ, որը պաշտպանում է նյութը կոռոզիայից [2]:

Վոլֆրամի կարբիդ ընդդեմ այլ նյութերի

Վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիայից դիմադրությունը կարող է համեմատվել քայքայիչ միջավայրում գտնվող այլ սովորական օգտագործված նյութերի [4]:

Չժանգոտվող պողպատ

- Կոռոզիայի դիմադրություն. Չժանգոտվող պողպատը հայտնի է իր կոռոզիոն դիմադրությամբ `պասիվ քրոմի օքսիդի շերտի ձեւավորման պատճառով [7]:

- Մեխանիկական հատկություններ. Վոլֆրամի կարբիդը, ընդհանուր առմամբ, ունի ավելի բարձր կարծրություն եւ դիմադրություն հագնում `չժանգոտվող պողպատից [9]:

- Ծրագրեր. Վոլֆրամի կարբիդը նախընտրում է կիրառական դիմադրություն եւ կոռոզիոն դիմադրություն, ինչպիսիք են վարդակները եւ փականի բաղադրիչները, մինչդեռ չժանգոտվող պողպատը կիրառվում է ավելի լայն շրջանակի, իր ճկունության եւ ծախսարդյունավետության պատճառով:

- Կոռոզիայի դիմադրություն. Կերամիաները, ինչպիսիք են Ալյումինան եւ ցիրկոնիան, առաջարկում են հիանալի կոռոզիոն դիմադրություն շատ միջավայրերում [6]:

- Մեխանիկական հատկություններ. Վոլֆրամի կարբիդը ունի բարձրակարգ կոշտություն եւ հագնում դիմադրություն շատ կերամիկայի համեմատ [9]:

- Ծրագրեր. Կերամիկան օգտագործվում է խիստ քայքայիչ միջավայրում, որտեղ մեխանիկական սթրեսը ցածր է, մինչդեռ վոլֆրամի կարբիդը ընտրվում է ինչպես բարձր կոռոզիայից եւ հագնելու դիմադրությունը:

- Կոռոզիայի դիմադրություն. Պոլիմերները կարող են հիանալի դիմադրություն ցուցաբերել հատուկ քիմիական նյութերի նկատմամբ, բայց դրանց մեխանիկական հատկությունները եւ ջերմաստիճանի դիմադրությունը հիմնականում ցածր են, քան վոլֆրամի կարբիդը [3]:

- Ծրագրեր. Պոլիմերները հարմար են ցածր սթրեսի, քայքայիչ միջավայրերի համար, մինչդեռ վոլֆրամի կարբիդը օգտագործվում է այն ժամանակ, երբ անհրաժեշտ են բարձր ամրության, մաշկի դիմադրությունը եւ կոռոզիոն դիմադրությունը:

Կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդի դիմումներ

Կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդը օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում տարբեր ծրագրերում [2]:

Նավթի եւ գազի արդյունաբերություն

- Հորատման գործիքներ. Բաղադրիչներ, որոնք գործում են կոշտ, քայքայիչ միջավայրում, ինչպիսիք են թթու հորերը, օգուտ են բերում վոլֆրամի կարբիդային ծածկույթներից [3]:

- Փականների բաղադրիչներ. Խեղկեղի փականների եւ հեղուկի կառավարման բաղադրիչները պահանջում են նյութեր, որոնք կարող են դիմակայել քայքայիչ հեղուկներին եւ բարձր ճնշումներին [2]:

Քիմիական մշակում

- վարդակներ. Օգտագործվում է քայքայիչ քիմիական նյութերի ցրման համար, դիմադրություն պահանջելով քիմիական հարձակմանը եւ հագնել [2]:

- Կնիքներ. Պոմպերի եւ ռեակտորների մեխանիկական կնիքները պետք է դիմակայեն քայքայիչ լրատվամիջոցներին եւ պահպանել կնքման կատարումը [2]:

Ծովային արդյունաբերություն

- Հագեք մասեր. Ծովային ջրերին ենթարկված բաղադրիչները, ինչպիսիք են պոմպի ազդակները եւ փականի մասերը, պահանջում են կոռոզիոն դիմացկուն նյութեր [3]:

- Կտրող գործիքներ. Վոլֆրամի կարբիդը օպտիմալ հումքն է բարձր ջերմաստիճանում օգտագործվող գործիքներ, բարձր արագընթաց շրջակա միջավայրում օգտագործվող գործիքների եւ ջերմային ընդլայնման գործակիցի պատճառով [9]:

Այլ արդյունաբերություններ

- Precision դրոշմակնիք մահանում է. Կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդային բլոկներն օգտագործվում են Prec շգրիտ դրոշմակնիքային արդյունաբերության մեջ, որտեղ էլեկտրաքիմիական կոռոզիոնը մտահոգիչ է [6]:

- Բժշկական իմպլանտներ. Վոլֆրամի կարբիդը կարող է օգտագործվել բժշկական իմպլանտներում, որոնք պահանջում են կենսապահովություն եւ կոռոզիոն դիմադրություն [7]:

Եզրափակում

Վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրությունը կրիտիկական սեփականություն է, որը այն հարմար է դարձնում տարբեր արդյունաբերություններում դիմումներ պահանջելու համար [7]: Մինչ վոլֆրամի կարբիդը լավ դիմադրություն է ցուցաբերում բազմաթիվ քայքայիչ լրատվամիջոցների, դրա կատարողականի վրա ազդում են այնպիսի գործոնների վրա, ինչպիսիք են քիմիական կազմը, PH արժեքը, ջերմաստիճանը եւ հատուկ քայքայիչ գործակալների ներկայությունը: Կապակցիչի փուլը, որպես կանոն, կոբալտը, հաճախ ամենաթույլ օղակն է կոռոզիոն դիմադրության առումով, բայց համաձուլվածքային եւ ծածկույթների ռազմավարությունները կարող են զգալիորեն բարձրացնել դրա կատարումը [1]: Չժանգոտվող պողպատից, կերամիկայի եւ պոլիմերների նման այլ նյութերի համեմատ, վոլֆրամի կարբիդը առաջարկում է բարձր կարծրության, դիմադրության եւ կոռոզիոն դիմադրության յուրօրինակ համադրություն, ինչը դաժան միջավայրում ամրություն է պահանջում: Որպես տեխնոլոգիաների առաջընթաց, շարունակական գործընթացների օպտիմիզացումը հետագայում կխթանի վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիայից դիմադրությունը, ապահովելով ավելի շատ ոլորտներում դիմումներին ավելի շատ ոլորտներում:

ՀՏՀ

1. Ինչն է վոլֆրամի կարբիդային կոռոզիոն դիմացկուն դարձնում:

Վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիայից դիմադրությունը բխում է իր քիմիական կազմից եւ կայուն օքսիդի շերտի ձեւավորումից [7] [4]: Վոլֆրամի կարբիդը (WC) ապահովում է բնական կոռոզիոն դիմացկուն պատնեշ `իր բարձր կարծրության եւ քիմիական կայունության պատճառով [7]: Բացի այդ, դա դիմացկուն է թթվային, ալկալային եւ այլ քայքայիչ լրատվամիջոցներով արձագանքների վրա, ապահովելով կոշտ միջավայրում կատարողական կայունությունը [7]:

2. Ինչպես է կապող նյութը ազդում վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրության վրա:

Կապիչների նյութը, որպես կանոն, կոբալտ (CO), կարող է էապես ազդել վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրության վրա [1]: Կոբալը ենթակա է կոռոզիայից, որը կարող է հանգեցնել Կոբալտի արտահոսքի եւ նյութի հետագա դեգրադացիայի [1]: Clomium- ի, Molybdenum- ի կամ Nichel- ի նման տարրերով խառնուրդը կարող է բարելավել կոռոզիոն դիմադրությունը, կամ նիկելը կարող է փոխարինվել Կոբալտի ամբողջությամբ [1]:

3. Որոնք են վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրությունը բարելավելու լավագույն միջոցները:

Մի քանի մեթոդներ կարող են բարձրացնել վոլֆրամի կարբիդի կոռոզիոն դիմադրությունը.

- Համաձայնելով. CHROMIUM- ի, NICKEL- ի կամ MOLYBDENUM- ի նման տարրեր ավելացնելով Binder փուլում [1]:

- Ծածկույթներ. Դաշտային ծածկույթների կիրառում, ինչպիսիք են CVD վոլֆրամի կարբիդը [3]:

- Մակերեւութային բուժում. Փայլեցման եւ պասիվացման տեխնիկա [7]:

4. Որ միջավայրում է վոլֆրամի կարբիդը ցուցադրում աղքատ կոռոզիոն դիմադրությունը:

Վոլֆրամի կարբիդը, որպես կանոն, ցուցադրում է ուժեղ կոռոզիոն դիմադրություն ուժեղ թթուներում, ինչպիսիք են հիդրոքլորային եւ հիդրոֆլորաթթունը [1]: Այն նաեւ վատ է իրականացնում միջավայրում `6-ից ցածր PH- ի արժեքով, երբ կոբալտը որպես կապանք օգտագործի [2]:

5. Որոնք են կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդի բնորոշ դիմումները:

Կոռոզիոն դիմացկուն վոլֆրամի կարբիդը օգտագործվում է տարբեր ծրագրերում, ներառյալ.

- Հորատման գործիքներ եւ փականի բաղադրիչներ նավթի եւ գազի արդյունաբերության մեջ [3]:

- Քիմիական մշակման վարդակներ եւ կնիքներ [2]:

- Հագեք մասեր ծովային արդյունաբերության մեջ [3]:

- Prec շգրիտ դրոշմակնիք է մահանում [6]:

Մեջբերումներ.

[1] https://www.jlsmoldpartparts.com/talking-corrosion-resistance-tungsten-carbide-grades/

[2] https://www.linkedin.com/pulse/corrosion-resistan-tungsten-carbide-shijin-lei

[3] https://hardide.com/wp-content/uploads/2020/05/corrosion_20101.pdf

[4] https://www.boyiprottyping.com/materials-guide/does-tungsten-rust/

[5] https://htscoatings.com/blogs/our-raffsten-sculture/three-tungsten-carbide-thermal-spray-coatings- uses

[6] https://www.yatechmaterials.com/am/technology/what-is-corrosion-resistant-tungsten-carbide/

[7] https://www.carbide-part.com/blog/an-in-depth-analysis-of-tungsten-carbides-corrosion-resistance/

[8] https://www.tungstenman.com/tungsten-carbide-edm-blocks.html

[9] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html

[10] https://www.hyperionmt.com/am/resources/materials/cemented-carbide/corrosion-resistance/