Apa kekerasan rockwell dari tungsten carbide?

Menu konten

● Memahami tungsten carbide dan kekerasannya

>> Apa itu kekerasan?

● Kekerasan rockwell dari tungsten carbide

>> Nilai kekerasan rockwell yang khas

>> Mengapa Menggunakan Rockwell A Skala untuk Tungsten Carbide?

● Perbandingan kekerasan tungsten karbida dengan skala lainnya

● Faktor yang mempengaruhi kekerasan tungsten karbida

>> 1. Ukuran butir

>> 2. Konten Pengikat Kobalt

>> 3. Suhu sintering dan pasca perawatan

● Sifat mekanik yang terkait dengan kekerasan

● Aplikasi tungsten carbide berdasarkan kekerasan

● Pengujian Kekerasan Tungsten Carbide

>> Metode Tes Kerasuan Rockwell

>> Pentingnya Pengujian Kekerasan

● Wawasan teknis tambahan tentang kekerasan tungsten karbida

>> Stabilitas dan kekerasan termal

>> Dampak bahan pengikat di luar kobalt

>> Kemajuan dalam Tungsten Carbide Composites

● Aplikasi yang diperluas dari tungsten carbide

>> Industri medis

>> Aerospace

>> Elektronik

● Teknik pengujian kekerasan yang ditingkatkan

>> Pengujian Kekerasan Ultrasonik

>> Pengujian Microhardness

>> Otomatisasi Kontrol Kualitas

● Kesimpulan

● FAQ

>> 1. Apa kisaran kekerasan rockwell khas tungsten carbide?

>> 2. Mengapa Rockwell skala yang digunakan untuk pengujian kekerasan karbida tungsten?

>> 3. Bagaimana konten kobalt mempengaruhi kekerasan karbida tungsten?

>> 4. Apa hubungan antara ukuran butir dan kekerasan di tungsten carbide?

>> 5. Bagaimana kekerasan tungsten karbida diuji dalam industri?

● Kutipan:

Tungsten carbide terkenal dengan kekerasan dan ketahanan aus yang luar biasa, menjadikannya bahan kritis dalam aplikasi industri, permesinan, dan aplikasi tahan aus. Memahami kekerasan Rockwell -nya sangat penting bagi para insinyur, produsen, dan pengguna untuk memilih nilai yang tepat untuk tugas -tugas tertentu dan untuk memastikan kontrol kualitas. Artikel komprehensif ini mengeksplorasi kekerasan rockwell dari tungsten carbide, perbandingannya dengan skala kekerasan lainnya, faktor -faktor yang mempengaruhi kekerasan, aplikasi, dan metode pengujiannya.

Memahami tungsten carbide dan kekerasannya

Tungsten karbida (WC) adalah senyawa kimia yang terdiri dari atom tungsten dan karbon, biasanya dalam rasio mendekati 94% tungsten dan 6% karbon. Ini membentuk struktur kristal penuh heksagonal yang berkontribusi terhadap sifat mekaniknya yang luar biasa, termasuk kekerasan, kekakuan, dan kekuatan tekan.

Apa itu kekerasan?

Kekerasan adalah ketahanan material terhadap deformasi permanen, goresan, atau lekukan. Ini adalah properti utama untuk bahan yang digunakan dalam alat pemotongan, komponen, dan abrasive. Kekerasan diukur menggunakan berbagai skala, termasuk:

- Skala kekerasan MOHS: Skala kualitatif dari 1 (bedak) hingga 10 (berlian).

- Vickers Hardness (HV): Skala kuantitatif menggunakan indenter piramida berlian.

- Rockwell Hardness (HR): Skala kuantitatif mengukur kedalaman penetrasi di bawah beban tertentu, dengan berbagai skala (a, b, c, dll.) Tergantung pada jenis material dan indentor.

Kekerasan rockwell dari tungsten carbide

Nilai kekerasan rockwell yang khas

Tungsten carbide biasanya menunjukkan kekerasan Rockwell pada skala A (HRA) mulai dari 88 hingga 95. Ini berkorespondensi sekitar 69 hingga 81 pada skala Rockwell C (HRC), yang umumnya digunakan untuk baja yang dikeraskan.

- Rockwell A Scale (HRA): Menggunakan indenter kerucut berlian dengan beban 60 kg, cocok untuk bahan yang sangat keras seperti tungsten carbide.

- Skala Rockwell C (HRC): Menggunakan kerucut berlian dengan beban 150 kg, terutama untuk baja yang dikeraskan tetapi kadang -kadang digunakan untuk perbandingan.

Rockwell Kisaran kekerasan 88-95 HRA mencerminkan nilai tungsten karbida dengan berbagai isi pengikat kobalt dan ukuran biji -bijian, yang mempengaruhi kekerasan dan ketangguhan.

Mengapa Menggunakan Rockwell A Skala untuk Tungsten Carbide?

Skala Rockwell A lebih disukai karena gaya uji yang lebih rendah (60 kg) mengurangi risiko merusak indentor berlian dibandingkan dengan gaya yang lebih tinggi yang digunakan dalam skala C (150 kg). Ini memberikan pengukuran kekerasan yang andal untuk bahan yang sangat keras seperti tungsten karbida tanpa mengorbankan indentor atau sampel.

Perbandingan kekerasan tungsten karbida dengan skala lainnya

Kekerasan Tungsten Carbide mendekati berlian, yang merupakan bahan yang paling sulit diketahui (Mohs 10, Vickers ~ 10.000 HV). Kekerasan Vickers biasanya berkisar antara 2.400 hingga 3.000 HV tergantung pada komposisi dan pemrosesan.

Faktor yang mempengaruhi kekerasan tungsten karbida

1. Ukuran butir

- Butir halus (0,2-0,8 μm): Kekerasan yang lebih tinggi karena berkurangnya jarak intergranular, ideal untuk alat pemotong dan bagian keausan presisi.

- Butir kasar (> 1 μm): Kekerasan yang lebih rendah tetapi lebih baik ketangguhan, cocok untuk aplikasi dampak yang berat seperti alat pertambangan.

2. Konten Pengikat Kobalt

Tungsten carbide sering disemen dengan kobalt, yang bertindak sebagai pengikat untuk menyatukan butiran -butir.

- Kandungan kobalt rendah (3-6%): Memaksimalkan kekerasan tetapi meningkatkan kerapuhan.

- Kandungan kobalt tinggi (10-20%): Meningkatkan ketangguhan tetapi mengurangi kekerasan.

3. Suhu sintering dan pasca perawatan

- Suhu sintering yang lebih tinggi (1.400–1.600 ° C) mengoptimalkan kepadatan dan kekerasan.

- Pelapisan permukaan seperti titanium nitrida (TIN) selanjutnya dapat meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.

Sifat mekanik yang terkait dengan kekerasan

- Kekuatan tekan: hingga 2.700 MPa, lebih tinggi dari kebanyakan logam, berkontribusi terhadap ketahanan aus yang sangat baik di bawah beban.

- Modulus Young: Sekitar 530-700 IPK, sekitar tiga kali lipat baja, menunjukkan kekakuan ekstrem.

- Transverse Rupture Strength (TRS): Menunjukkan ketangguhan, yang berbanding terbalik dengan kekerasan sampai batas tertentu.

Aplikasi tungsten carbide berdasarkan kekerasan

Karena ketahanannya dan ketahanan aus, tungsten karbida banyak digunakan dalam:

- Alat pemotongan: pabrik akhir, bor bit, sisipan mempertahankan tepi tajam pada suhu tinggi.

- Peralatan penambangan: Tip bor, pelat crusher menahan kontak batu abrasif.

- Bagian keausan industri: nozel, katup, busing, dan cincin segel menanggung cairan erosif dan keausan mekanis.

- Perhiasan: Pita pernikahan menahan goresan dan mempertahankan Polandia tanpa batas.

Pengujian Kekerasan Tungsten Carbide

Metode Tes Kerasuan Rockwell

- Indenter: Berlian Cone (sudut 120 °) untuk tungsten karbida.

- Muat: 60 kg untuk skala Rockwell.

- Prosedur: Beberapa lekukan dibuat pada permukaan yang halus dan disiapkan, dengan jarak dan jarak tepi yang dikendalikan untuk menghindari gangguan.

- Kalibrasi: Gunakan blok kekerasan yang dekat dengan kekerasan karbida tungsten untuk akurasi.

- Hasil: Rata -rata beberapa bacaan, dengan toleransi biasanya ± 0,5 HRA.

Pentingnya Pengujian Kekerasan

- Memastikan materi memenuhi spesifikasi untuk ketahanan aus dan daya tahan.

- Penting untuk kontrol kualitas dalam pembuatan suku cadang karbida tungsten.

- Membantu memilih nilai yang sesuai untuk aplikasi yang berbeda berdasarkan persyaratan kekerasan dan ketangguhan.

Wawasan teknis tambahan tentang kekerasan tungsten karbida

Stabilitas dan kekerasan termal

Tungsten carbide mempertahankan kekerasannya bahkan pada suhu tinggi, yang sangat penting untuk alat pemotongan yang digunakan dalam pemesinan berkecepatan tinggi. Retensi kekerasannya pada suhu hingga 500 ° C membuatnya lebih unggul dari banyak bahan keras lainnya yang melunak di bawah panas.

Dampak bahan pengikat di luar kobalt

Sementara kobalt adalah pengikat yang paling umum, pengikat lain seperti nikel atau besi dapat digunakan untuk menyesuaikan keseimbangan kekerasan dan ketangguhan. Pengikat nikel dapat meningkatkan resistensi korosi tetapi mungkin sedikit mengurangi kekerasan dibandingkan dengan kobalt.

Kemajuan dalam Tungsten Carbide Composites

Perkembangan terbaru termasuk komposit Tungsten Carbide yang terstruktur nano yang menunjukkan peningkatan kekerasan dan ketangguhan secara bersamaan, mengatasi trade-off tradisional.

Aplikasi yang diperluas dari tungsten carbide

Industri medis

Tungsten carbide digunakan dalam instrumen bedah dan alat gigi karena kekerasan dan biokompatibilitasnya, memastikan ketepatan dan daya tahan.

Aerospace

Komponen yang terpapar keausan ekstrem dan panas, seperti bilah turbin dan bagian mesin, mendapat manfaat dari pelapis atau sisipan tungsten karbida.

Elektronik

Tungsten carbide digunakan dalam pembuatan bagian -bagian peralatan semikonduktor yang membutuhkan ketahanan aus dan stabilitas dimensi.

Teknik pengujian kekerasan yang ditingkatkan

Pengujian Kekerasan Ultrasonik

Metode ultrasonik non-destruktif sedang dikembangkan untuk mengukur kekerasan dan mendeteksi kelemahan internal pada bagian karbida tungsten.

Pengujian Microhardness

Tes mikrohardness menggunakan Vickers atau Knoop Indenters memberikan pengukuran kekerasan lokal, berguna untuk pelapis dan lapisan tipis.

Otomatisasi Kontrol Kualitas

Sistem pengujian kekerasan otomatis dengan lengan robot dan analisis AI meningkatkan konsistensi dan throughput dalam manufaktur.

Kesimpulan

Tungsten carbide adalah salah satu bahan industri tersulit yang tersedia, dengan kekerasan rockwell biasanya mulai dari 88 hingga 95 HRA, mencerminkan ketahanan dan daya tahan aus yang luar biasa. Kekerasannya dipengaruhi oleh ukuran butir, kandungan pengikat kobalt, dan kondisi pemrosesan. Skala Rockwell A adalah standar untuk mengukur kekerasan karbida tungsten, memberikan hasil yang andal dan akurat penting untuk kontrol kualitas dan pemilihan material. Kekerasan luar biasa ini, dikombinasikan dengan kekuatan dan kekakuan tekan tinggi, membuat tungsten karbida sangat diperlukan dalam alat pemotong, peralatan pertambangan, dan komponen tahan aus.

FAQ

1. Apa kisaran kekerasan rockwell khas tungsten carbide?

Tungsten carbide biasanya memiliki kekerasan Rockwell antara 88 dan 95 HRA, yang sesuai dengan 69 hingga 81 HRC.

2. Mengapa Rockwell skala yang digunakan untuk pengujian kekerasan karbida tungsten?

Skala Rockwell menggunakan gaya uji yang lebih rendah (60 kg) dan indentor berlian, yang mencegah kerusakan pada indentor dan memberikan pembacaan kekerasan yang akurat untuk bahan yang sangat keras seperti tungsten carbide.

3. Bagaimana konten kobalt mempengaruhi kekerasan karbida tungsten?

Kandungan kobalt yang lebih rendah meningkatkan kekerasan tetapi mengurangi ketangguhan, sementara kandungan kobalt yang lebih tinggi meningkatkan ketangguhan dengan mengorbankan kekerasan.

4. Apa hubungan antara ukuran butir dan kekerasan di tungsten carbide?

Biji -bijian yang lebih halus menghasilkan ketahanan yang lebih tinggi dan ketahanan aus, sementara butiran kasar meningkatkan ketangguhan tetapi kekerasan yang lebih rendah.

5. Bagaimana kekerasan tungsten karbida diuji dalam industri?

Kekerasan diuji menggunakan penguji kekerasan Rockwell pada skala A, dengan persiapan spesimen yang cermat, beberapa lekukan, dan kalibrasi terhadap blok kekerasan standar.

Kutipan:

[1] https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=e68b647b86104478a32012cbbd5ad3ea&n=1

[2] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/

[3] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

[4] https://www.harcourt.co/overview_documents/tungsten%20carbide%20data%20sheet.pdf

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[6] https://www.buehler.com/blog/rockwell-hardness-testing/

[7] https://www.carbide-products.com/blog/hardness-testing-of-carbide/

[8] https://www.zhongbocarbide.com/what-is-the-hardness-of-tungsten-carbide.html

[9] https://www.carbide-part.com/blog/compehensive-guide-to-testing-tungsten-carbide-rods-key-steps-to-sansure-muality-and-performance/

[10] https://www.yatechmaterials.com/en/technology/hardness-of-tungsten-carbide/

[11] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html

[12] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide

[13] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/

[14] https://www.bladeforums.com/threads/carbide-hardness-data.1514372/

[15] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-on-the-hardness-scale.html

[16] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/04/what-sort-of-hardness-can--acieved.html

[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-conversion-table.html

[18] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/hardness.html

[19] https://www.nist.gov/publications/effect-steel-and-tungsten-carbide-ball-indenters-rockwell-hardness-tests

[20] https://www.mosercompany.com/tungstencarbide.htm

[21] https://heatford.com/sertlik_donusum_tablosu.pdf

[22] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-differences-explained/

[23] https://www.makeitfrom.com/material-properties/tungsten-carbide-wc

[24] https://www.generalcarbide.com/wp-content/uploads/2019/04/generalcarbide-designers_guide_tungstencarbide.pdf

[25] https://wenlijitu

[26] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide

[27] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-siaterial-properties/

[28] https://www.govinfo.gov/content/pkg/govpub-c13-purl-lps15213/pdf/govpub-c13-purl-lps15213.pdf

[29] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide

[30] http://www.nicrotec.com/welding-consumables/tungsten-carbide-alloys-nicrotec/products.html?c=1&g=13

[31] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1237216/fulltext01.pdf

[32] https://www.imeko.org/publications/tc5-2004/imeko-tc5-2004-016.pdf

[33] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/026343689190025j

[34] https://www.basiccarbide.com/tungsten-carbide-grade-chart/

[35] https://www.jota.ch/fileadmin/images/flyer_aktuell/final_-_spot_-_hartmetall_-_en_lq.pdf

[36] https://en.wikipedia.org/wiki/rockwell_hardness_test

[37] https://www.gettyimages.com/photos/tungsten-carbide

[38] https://www.ruihantools.com/technic-data/understanding-the-hardness-of-carbide-end-mills.html

[39] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-hrc.html

[40] https://carbideprovider.com/tungsten-carbide-rod-for-cutting-tools/

[41] https://www.topndt.sk/sites/default/files/prilohy/hardness_testing_faq_english_0_2.pdf

[42] https://tuncomfg.com/about/faq/

[43] https://www.tungstenman.com/tungsten-carbide-hardness.html

[44] https://carbideprovider.com/tungsten-carbide-indexable-inserts-202407252/

[45] https://www.metkon.com/pics/files/hardness-testing-guide.pdf

[46] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/

[47] http://www.carbidetechnologies.com/faq/what-is-hardness/

[48] ​​http://www.tungsten-carbide.com.cn

[49] https://www.mdpi.com/2075-4701/11/12/2035

[50] https://www.pennunited.com/sites/default/files/ps%2000002%20Grade%20sheet%20rev%208.pdf

[51] https://www.qualitytestinginc.com/rockwell-hardness-test.html

[52] https://shop.machinemfg.com/the-pros-dons-of-tungsten-carbide-a-comprehensive-guide/