Ինչ նյութ է պատրաստված վոլֆրամի կարբիդը:

Բովանդակության մենյու

● Հասկանալով վոլֆրամի կարբիդը

● Թունգստեն կարբիդում օգտագործված հումք

>> Վոլֆրամ

>> Ածխածնային

>> Binders (կոբալտ, նիկել, երկաթ)

>> Այլ հավելումներ

● Վոլֆրամի կարբիդի արտադրական գործընթաց

>> 1. Արդյունք եւ զտում

>> 2-ը Կարբիդի ձեւավորում

>> 3: Փոշի վերամշակում

>> 4: Ձեւավորում եւ սինտիներ

>> 5. Հարդարման

● Միկրոհամակարգում եւ կազմ

● Ֆիզիկական եւ քիմիական հատկություններ

● Լրացուցիչ պատկերացումներ վոլֆրամի կարբիդ մեխանիկական հատկությունների վերաբերյալ

● Արդյունաբերական եւ ամենօրյա դիմումներ

● Բնապահպանական եւ տնտեսական ազդեցություն

● Նորարարություններ եւ ապագա միտումներ

● Առավելություններ եւ սահմանափակումներ

>> Առավելություններ

>> Սահմանափակումներ

● Հիմնական կետերի ամփոփում

● Եզրափակում

● ՀՏՀ. Վոլֆրամի կարբիդ

>> 1. Որն է վոլֆրամի կարբիդում հիմնական նյութը:

>> 2. Ինչպես է վոլֆրամի կարբիդը տարբերվում պողպատից:

>> 3: Ինչու է կոբալտը օգտագործվում է որպես կապիչ վոլֆրամի կարբիդում:

>> 4. Կարող է վերամշակվել վոլֆրամի կարբիդը:

>> 5. Որոնք են վոլֆրամի կարբիդի հիմնական արդյունաբերական օգտագործումը:

Վոլֆրամի կարբիդը հիանալի ինժեներական նյութ է, որը հայտնի է իր ծայրահեղ կարծրությամբ, ամրությամբ եւ բազմակողմանիությամբ: Դրա եզակի կազմը եւ կառուցվածքը անփոխարինելի են արդյունաբերության լայն սպեկտրով, արտադրություն եւ հանքարդյունաբերություն դեպի զարդեր եւ օդատիեզերք: Այս հոդվածը խորը դնում է նյութերի մեջ, արտադրական գործընթացներ, հատկություններ եւ դիմումներ Վոլֆրամի կարբիդը , ապահովելով խորը փոխըմբռնում մասնագետների, խանդավառության եւ առաջադեմ նյութերով հետաքրքրված յուրաքանչյուրի համար:

Հասկանալով վոլֆրամի կարբիդը

Վոլֆրամի կարբիդը մի բաղադրություն է, որը ձեւավորված է վոլֆրամի եւ ածխածնի քիմիական համադրությամբ: Իր մաքուր տեսքով այն ներկայացված է քիմիական բանաձեւի WC- ի կողմից, նշելով 1: 1 ատոմային հարաբերակցությունը վոլֆրամի (W) ածխածնի (գ): Այնուամենայնիվ, արդյունաբերական ծրագրերի մեծ մասը օգտագործում է կոմպոզիտային նյութ, որը հայտնի է որպես 'Cemented Carbide, ', որտեղ վոլֆրամի կարբիդ ձավարեղենը միասին կապվում է մետաղական կապիչով, սովորաբար կոբալտ կամ նիկելով:

Վոլֆրամի կարբիդը հաճախ սխալվում է մետաղի համար `իր մետաղական փայլի եւ բարձր խտության պատճառով, բայց տեխնիկապես կերամիկական մետաղական կոմպոզիտային կամ Cermet է, որը համատեղում է երկու կերամիկայի (կոշտության, ճկունության) եւ մետաղների լավագույն հատկանիշները:

Թունգստեն կարբիդում օգտագործված հումք

Վոլֆրամ

Վոլֆրամը հազվագյուտ, ծանր մետաղ է `բացառիկ հալման կետով եւ խտությամբ: Այն հիմնականում ստացվում է այնպիսի հանքանյութերից, ինչպիսիք են Scheeleite (CAWO₄) եւ Wolframite ((Fe, MN) Wo₄): Արդյունահանման գործընթացը ներառում է հանքարդյունաբերություն, զտում եւ քիմիական փոխակերպում `բարձր մաքրության վոլֆրամի միացություններ ձեռք բերելու համար, որոնք հարմար են կարբիդի արտադրության համար:

Ածխածնային

Ածխածինը, սովորաբար, գրաֆիտի կամ մուրի տեսքով, երկրորդ էական տարրն է: Այն արձագանքում է վոլֆրամին `վոլֆրամի կարբիդի ծանր, բյուրեղային կառուցվածքը կազմելու համար: Ածխածնի մաքրության եւ մասնիկների չափը կարեւոր դեր է խաղում կարբիդի վերջնական հատկությունները որոշելու գործում:

Binders (կոբալտ, նիկել, երկաթ)

Cemented Carbide- ում ավելացվում է մետաղական կապիչ, կոշտությունը բարելավելու եւ մեղմացման գործընթացում հեշտացնելու համար: Կոբալտը ամենատարածված կապն է, բայց նիկելը կամ երկաթը կարող են օգտագործվել նաեւ հատուկ դիմումների համար, ինչպիսիք են կոռոզիոն դիմադրությունը կամ մագնիսական հատկությունները:

Այլ հավելումներ

Կախված ցանկալի դիմումից, կարող են ներդրվել տիտանի, տանտալի կամ վանադիի փոքր քանակությամբ տարրեր `հացահատիկի աճի, կոռոզիոն դիմադրության կամ կոշտության նման հատկությունները փոփոխելու համար:

Վոլֆրամի կարբիդի արտադրական գործընթաց

Վոլֆրամի կարբիդի արտադրությունը բարդ, բազմաբնակարան գործընթաց է, որը համատեղում է առաջադեմ քիմիան ճշգրիտ ճարտարագիտությամբ: Բնորոշ քայլերը հետեւյալն են.

1. Արդյունք եւ զտում

- Վոլֆրամի հանքաքարի վերամշակում. Վոլֆրամի հանքաքարերը ականապատված են, մանրացված եւ քիմիապես բուժվում են ամոնիումի պարատսունգը (APT), մաքրված միջանկյալ:

- Վոլֆրամի օքսիդի արտադրություն. APT- ը հաշվարկվում է բարձր ջերմաստիճանում `վոլֆրամի օքսիդ (WO₃) բերելու համար:

- Վոլֆրամի մետաղական փոշի. Վոլֆրամի օքսիդը կրճատվում է ջրածնի մթնոլորտում `մաքուր վոլֆրամի փոշի արտադրելու համար:

2-ը Կարբիդի ձեւավորում

- Խառնել ածխածնի հետ. Վոլֆրամի փոշին սերտորեն խառնվում է ածխածնի աղբյուրի ճշգրիտ քանակի հետ:

- Բարձր ջերմաստիճանի ռեակցիա. Խառնուրդը տաքացվում է վառարանում, 1,400-2000 ° C ջերմաստիճանում, պատճառելով վոլֆրամի եւ ածխածնի արձագանքել եւ ձեւավորել վոլֆրամի կարբիդ (WC) փոշի:

3: Փոշի վերամշակում

- Ֆրեզերանավ. WC փոշին ջրաղաց է `ցանկալի մասնիկների չափի եւ միատեսակության հասնելու համար, սովորաբար ենթախմբի մեջ մի քանի միկրոնի միջակայքի մեջ:

- Խառնելով Binder- ի հետ. Մրցանակով փոշին խառնվում է մետաղական կապիչով (սովորաբար կոբալտ) եւ երբեմն քսուկներով կամ սեղմելով ՁԻԱՀ-ով:

4: Ձեւավորում եւ սինտիներ

- Սեղմում. Խառնված փոշին սեղմվում է ցանկալի ձեւերի մեջ `օգտագործելով հիդրավլիկ կամ մեխանիկական ձուլվածքներ:

- Sintering. Սեղմված ձեւերը լարված են 1,400-1,600 ° C, վերահսկվող մթնոլորտում: Binder- ը հալեցնում է, վոլֆրամի կարբիդի ձավարեղենը խիտ, պինդ զանգվածի մեջ է ընկնում:

5. Հարդարման

- Հաստոցներ եւ մանրացում. Հարակից մասերը մշակված եւ հիմք են ճշգրիտ չափսերը, հաճախ օգտագործելով ադամանդի գործիքներ:

- Ընտրովի ծածկույթներ. Որոշ բաղադրիչներ ստանում են լրացուցիչ ծածկույթներ (օրինակ, Titanium Nitride) `ուժեղացված կատարման համար:

Միկրոհամակարգում եւ կազմ

T ungsten carbide- ը գոյություն ունի առաջնային բյուրեղային ձեւերով.

- Վեցանկյուն (α-wc). Սենյակների ջերմաստիճանում ամենատարածված եւ կայուն, որում է վոլֆրամի ատոմների շերտերը `ածխածնային ատոմներով, որոնք զբաղեցնում են միջպետական կայքեր:

- խորանարդ (β-WC). Բարձր ջերմաստիճանի փուլ `ժայռի աղի կառուցվածքով, ավելի քիչ հավանական է, որ գործնականում հանդիպեց:

C եմենտացված կարբիդը կոմպոզիտային նյութ է, որտեղ կոշտ WC ձավարեղենը ներկառուցված է ավելի մեղմ, ճկուն մետաղական կապիչով: Բնորոշ բաղադրությունը տատանվում է.

Բաղադրիչի	տոկոսն ըստ քաշի
Վոլֆրամի կարբիդ	80-97%
Կոբալտ (կապիչ)	3-20%
Նիկել / երկաթ	Հետք (ըստ ցանկության)

Վոլֆրամի կարբիդի հացահատիկի չափը եւ կապիչ մետաղի մասնաբաժինը կարեւորագույն նշանակություն ունեն նյութի վերջնական հատկությունները որոշելու գործում: Ավելի լավ ձավարեղենը, ընդհանուր առմամբ, հանգեցնում է ավելի բարձր կարծրության, մինչդեռ ավելացել է կապող բովանդակությունը ուժեղացնում է կոշտությունը:

Ֆիզիկական եւ քիմիական հատկություններ

Վոլֆրամի կարբիդի հատկությունները դրա կազմի եւ միկրոհամակարգի ուղղակի արդյունք են.

- Կոշտություն. 9-9.5 Mohs- ի մասշտաբով, երկրորդը `միայն ադամանդ:

- Խտություն. Մոտավորապես 15,6 գ / սմ 3;, ավելի քան երկու անգամ պողպատից:

- Հալման կետ. Մոտ 2,870 ° C, թույլ տալով օգտագործել ծայրահեղ ջերմության մեջ:

- Երիտասարդի մոդուլը, 530-700 GPA, նշելով բացառիկ կոշտություն:

- Հագեք դիմադրություն. Առանձնահատուկ դիմադրություն քայքայում եւ դեֆորմացիա:

- Կոռոզիոն դիմադրություն. Կայուն միջավայրում կայուն, չնայած ենթակա է ուժեղ թթուների:

- Mal երմային հաղորդունակություն. Արդյունավետ է ջերմությունը ցրելու համար (110 Վ / M · K):

- Ther երմային ընդլայնում. Heat ածր գործակիցը, ջերմության տակ դեֆորմացիայի նվազեցում:

Այս հատկությունները վոլֆրամի կարբիդը իդեալական են դարձնում պահանջելու պահանջներ, երբ պայմանական մետաղները ձախողվելու են:

Լրացուցիչ պատկերացումներ վոլֆրամի կարբիդ մեխանիկական հատկությունների վերաբերյալ

Վոլֆրամի կարբիդի բացառիկ կարծրությունը լրացվում է իր տպավորիչ սեղմիչ ուժով, ինչը թույլ է տալիս դիմակայել նշանակալի մեխանիկական սթրեսի առանց դեֆորմացման: Սա հատկապես արժեքավոր է դիմումներում, որտեղ նյութերը ենթարկվում են բարձր ազդեցության կամ ճնշման: Ավելին, դրա կոտրվածքային կոշտությունը, իսկ մետաղներից ցածր, կարող է օպտիմիզացվել `կարգավորելով կապի պարունակությունը եւ հացահատիկի չափը, թույլ տալով, որ ինժեներներին հարմարեցրեք նյութը հատուկ օգտագործման համար:

Այս մեխանիկական հատկությունները մեղմելու ունակությունը նշանակում է, որ վոլֆրամի կարբիդը կարելի է ստեղծել մասնագիտացված ծրագրերի լայն շրջանակի համար: Օրինակ, կապող բովանդակության բարձրացումը բարելավում է կոշտությունը եւ ազդեցության դիմադրությունը, կատարելով հանքարդյունաբերական գործիքների եւ ծանրաբեռնված սարքավորումների համար հարմար նյութը: Ընդհակառակը, Binder- ի կրճատումը եւ հացահատիկի չափը վերամշակելը ուժեղացնում է կարծրությունը, ինչը իդեալական է ճշգրիտ կտրող գործիքների եւ հագնելու դիմացկուն մասերի համար:

Արդյունաբերական եւ ամենօրյա դիմումներ

Վոլֆրամի կարբիդի եզակի համադրությունը `կոշտության, կոշտության եւ ջերմության նկատմամբ դիմադրությունը, հանգեցրել է բազմաթիվ ոլորտներում իր տարածված ընդունմանը.

- Կտրող գործիքներ. Գայլիկոնային բիտեր, ֆրեզերային գործիքներ, խառատահաստոցներ

- Հանքարդյունաբերություն եւ հորատում. Rock Drilling Bits, Auger Ատամներ, հագնում դիմացկուն ծածկոցներ:

- Նավթ եւ գազ. Փականի նստատեղեր, պոմպի ազդակներ, հոսքի սահմանափակիչներ:

- Ավիատիեզերք. Բարձրորակ բաղադրիչներ, որոնք պահանջում են ճշգրտություն եւ ամրություն:

- Զարդեր, օղակներ, ապարանջաններ եւ ժամացույցներ, որոնք փայլեցնում են իրենց զրոյի դիմադրության եւ փայլի համար:

- Սպորտային սարքավորումներ. Հետքերով կոշիկների, անվադողերի գամասեղներ ձմռան մեքենա վարելու համար:

- Բժշկական սարքեր. Վիրաբուժական գործիքներ, ատամնաբուժական Burrs.

- Այլ օգտագործում. Ballpoint P գրիչի խորհուրդներ, մեռնում է մետաղալարերի գծագրման եւ զրահագործական հրետանոթների համար:

Վոլֆրամի կարբիդի հարմարվողականությունը ապահովում է իր արդիականությունը ինչպես բարձր տեխնոլոգիական արդյունաբերական ոլորտներում, այնպես էլ ամենօրյա սպառողական արտադրանքներում:

Բնապահպանական եւ տնտեսական ազդեցություն

Վոլֆրամի կարբիդի վերամշակումը ոչ միայն պահպանում է բնական ռեսուրսները, այլեւ նվազեցնում է շրջակա միջավայրի հետքը, որը կապված է հանքարդյունահանման եւ վերամշակման հանքաքարերի հետ: Վերամշակման գործընթացը ներառում է ջարդոններ հավաքելը, ջարդելով այն եւ կապող մետաղները առանձնացնելով կարբիդային ձավարներից: Այս վերադարձած նյութը այնուհետեւ կարող է վերամշակվել նոր կարբիդի արտադրանքի մեջ, վոլֆրամը կարբիդով դարձնել կայուն ընտրություն ժամանակակից արտադրության մեջ:

Տնտեսապես, վոլֆրամի կարբիդ վերամշակումը օգնում է կայունացնել մատակարարման ցանցը եւ նվազեցնել ծախսերը, քանի որ վոլֆրամը ռազմավարական եւ համեմատաբար սակավ ռեսուրս է: Արտադրողներն ավելի ու ավելի են շրջվում վերամշակված կարբիդին `հումքի հուսալի եւ էկոլոգիապես պատասխանատու աղբյուր ապահովելու համար:

Նորարարություններ եւ ապագա միտումներ

Հետազոտությունները շարունակում են ուսումնասիրել նոր կապող նյութեր եւ կոմպոզիտային կառույցներ, վոլֆրամի կարբիդի կատարողականը բարձրացնելու համար: Օրինակ, նանո-հացահատիկային վոլֆրամի կարբիդի կոմպոզիցիաների զարգացումը խոստանում է նույնիսկ ավելի մեծ կարծրություն եւ կոշտություն: Բացի այդ, հետաքննվում են այնպիսի ծածկույթներ, ինչպիսիք են ադամանդի նման ածխածինը (DLC), որպեսզի հետագայում բարելավվեն մաշվածության դիմադրությունը եւ նվազեցնել կտրող գործիքների շփումը:

Այլ նորամուծությունները ներառում են այլընտրանքային կապիկների օգտագործումը, ինչպիսիք են երկաթի վրա հիմնված համաձուլումը, կոբալտին ապավինելը նվազեցնելու համար, ինչը թանկ է եւ մատակարարման շղթայի անկայունության ենթակա: Հավելանյութերի արտադրության առաջընթացը հնարավորություն է տալիս նաեւ նվազագույն նյութական թափոններով բարդ վոլֆրամի կարբիդային բաղադրիչների արտադրություն:

Առավելություններ եւ սահմանափակումներ

Առավելություններ

- Ծայրահեղ կարծրություն եւ հագնելու դիմադրություն

- բարձր ջերմային եւ քիմիական կայունություն

- Գերազանց ծավալային կայունություն բեռի տակ

- Երկար սպասարկման ժամկետը, նվազեցնելով Downtime- ը եւ սպասարկում

Սահմանափակումներ

- Մետաղների համեմատությամբ խզվելը (կարող է կոտրվել ազդեցության տակ)

- Դժվար եւ ծախսատար մեքենա (պահանջում է ադամանդագործ գործիքներ)

- Ավելի ծանր, քան շատ այլընտրանքային նյութեր

- ուժեղ թթուներով կոռոզիայից ենթակա է

Հիմնական կետերի ամփոփում

- Վոլֆրամի կարբիդը իր կոմպոզիտային կառուցվածքի միջոցով համատեղ կոշտություն է համատեղում ծայրահեղ կարծրության հետ:

- Դրա արտադրանքը ներառում է բարդ քիմիական եւ մեխանիկական գործընթացներ `ցանկալի հատկությունների հասնելու համար:

- Վերամշակումը կարեւոր դեր է խաղում կայունության եւ ծախսարդյունավետության մեջ:

- Ընթացիկ հետազոտությունը նպատակ ունի առաջ մղել կատարողականի սահմանները հետագա դիմումների համար:

Եզրափակում

Tungsten Carbide- ը վոլֆրամի եւ ածխածնի միաձուլումից պատրաստված նյութ է, որը հաճախ բարելավվում է մետաղական կապիչով, ինչպիսիք են կոբալտը կամ նիկելը: Նրա յուրահատուկ համադրությունը `բացառիկ կարծրության, բարձր խտության, հագնելու դիմադրությունը եւ ջերմային կայունությունը` այն դարձնում է ժամանակակից արդյունաբերության հիմնաքար: Բարձր ճշգրտության կտրող գործիքներից մինչեւ զարդեր եւ օդատիեզերական բաղադրիչներ, վոլֆրամի կարբիդի բազմակողմանիությունն ու կատարումը անհամեմատելի են: Հասկանալով դրա կազմը եւ արտադրական գործընթացը թույլ է տալիս ավելի լավ ընտրել եւ կիրառել տարբեր պահանջկոտ միջավայրերում:

ՀՏՀ. Վոլֆրամի կարբիդ

1. Որն է վոլֆրամի կարբիդում հիմնական նյութը:

Վոլֆրամի կարբիդը հիմնականում բաղկացած է վոլֆրամի եւ ածխածնի, սովորաբար զուգակցվում է 1: 1 ատոմային հարաբերակցության մեջ `կազմելու բաղադրությունը: Գործնական ծրագրերում վոլֆրամի կարբիդային ձավարեղենը ցեմենտացվում է մետաղական կապիչով, ինչպիսիք են կոբալտը կամ նիկելը `կոշտությունը բարձրացնելու համար:

2. Ինչպես է վոլֆրամի կարբիդը տարբերվում պողպատից:

Վոլֆրամի կարբիդը զգալիորեն բարդ է եւ ավելի շատ հագնում, քան պողպատը: Չնայած պողպատը կոշտ է եւ ճկուն, վոլֆրամի կարբիդը ավելի երկար է պահում ավելի երկար, դիմակայում է ավելի բարձր ջերմաստիճաններին եւ դիմադրում է քայքայիչ եւ հորատման գործիքներ:

3: Ինչու է կոբալտը օգտագործվում է որպես կապիչ վոլֆրամի կարբիդում:

Կոբալտը հանդես է գալիս որպես խայթոցի միացում, որն ունի կոշտ վոլֆրամի կարբիդային հացահատիկները միասին, ապահովելով կոշտություն եւ նվազեցնելով խզումը: Կոբալտի չափը կարող է ճշգրտվել `դիմումի պահանջների համաձայն կարծրության եւ կոշտության հավասարակշռման համար:

4. Կարող է վերամշակվել վոլֆրամի կարբիդը:

Այո, վոլֆրամի կարբիդը խիստ վերամշակելի է: Գրության գործիքներ եւ մաշված մասեր կարող են մշակվել `ինչպես վոլֆրամը, այնպես էլ կապիչ մետաղները վերականգնելու համար, այն դարձնելով էկոլոգիապես եւ տնտեսապես կայուն նյութ:

5. Որոնք են վոլֆրամի կարբիդի հիմնական արդյունաբերական օգտագործումը:

Վոլֆրամի կարբիդը լայնորեն օգտագործվում է գործիքների, հանքարդյունահանման եւ հորատման սարքավորումների, հագնում դիմացկուն բաղադրիչների, զարդերի, օդատիեզերական մասերի եւ բժշկական սարքերի վրա `իր անզուգական կարծրության, ամրության եւ ծայրահեղ պայմանների դիմադրության պատճառով: