Мазмұн мәзірі
● Вольфрам карбид дегеніміз не?
>> Композиция және өндіріс
>> Вольфрам карбидінің қасиеттері
● Коррозияға төзімділікті түсіну
>> Коррозия механизмдері
>> Коррозияға қарсы әсер ететін факторлар
● Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігі
>> Әр түрлі ортадағы мінез-құлық
>> Биндер фазасының рөлі
● Коррозияға төзімділікті арттыру
>> Легирлеу
>> Жабындар
>> Беттік өңдеу
● Вольфрам карбид және басқа материалдар
>> Тот баспайтын болат
● Коррозияға төзімді вольфрам карбидін қолдану
>> Мұнай-газ саласы
>> Химиялық өңдеу
>> Теңіз өнеркәсібі
>> Басқа салалар
● Қорытынды
● Жиі қойылатын сұрақтар
>> 1. Вольнгтен карбидке төзімді не себеп болады?
>> 2. Бекіткіш материал вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігіне қалай әсер етеді?
>> 3. Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігін жақсартудың ең жақсы тәсілдері қандай?
>> 4. Қандай ортада вольфрам карбиді коррозияға қарсы тұрақтылықты көрсетеді?
>> 5. Коррозияға қарсы вольфрам карбидінің қандай да бір әдеттегі қолданылуы бар?
● Сілтемелер:
Вольфрам карбид өзінің ерекше қаттылығымен, тозуға төзімділігі мен қатал ортадағы тұрақтылықпен танымал [2] [7] [4]. Оның коррозияға төзімділігі оның әр түрлі өндірістік қосымшалар үшін, оның ішінде химия, мұнай және теңіз секторларындағы олардың жарамдылығын анықтайтын маңызды қасиет болып табылады [7]. Бұл мақала коррозияға төзімділігін зерттейді вольфрам карбид , оның негізгі механизмдері, коррозияға әсер ететін факторлар және оны коррозиялық ортадағы басқа материалдармен қалай салыстырады [2] [4].
Вольфрам карбид дегеніміз не?
Вольфрам карбид (WC) - бұл вольфрамнан және көміртек атомдарынан тұратын қосылыс [7]. Әдетте ұнтақ металлургия арқылы шығарылатын қатты, сынғыш зат, онда вольфрам карбид қосылған ұнтағы, әдетте, кобальт (co), содан кейін жоғары температурада араласқан [7] [1]. Жиі цементтелген карбид деп аталатын материал, вольфрам карбидінің жоғары қаттылығы мен тозуға төзімділігін біріктіреді (1].
Композиция және өндіріс
- Вольфрам карбиді вольфрам мен көміртекті жоғары температурада біріктіру арқылы синтезделеді [7].
- Алынған ұнтақталған ұнтақтағыш металмен араластырылған (әдетте кобальт) [1].
- Қоспа қалаған пішінге қысылып, содан кейін жоғары температурада материалды біріктіретін процесс бар, ол процесс [1].
Вольфрам карбидінің қасиеттері
- Жоғары қаттылық: вольфрам карбиді өте қиын, өйткені Мохтардың қаттылығы 9-ға жуық, тек 9-ға дейін, тек алмазға дейін [9].
- Тұрақты тозуға төзімділік: ол абразивті және эрозияға төзімділікті көрсетеді, бұл құралдарды кесуге және киюге жарамды етеді [3].
- Жоғары балқу нүктесі: вольфрам карбидінде жоғары температурада тұрақтылықты қамтамасыз ететін жоғары балқытылған пункттен тұрады (шамамен 2,747 ° C), [9].
- Коррозияға қарсы тұрақтылық: бұл көптеген коррозиялық бұқаралық ақпарат құралдарына төзімді, қатал ортадағы тұрақтылықты қамтамасыз ету [7].
- Химиялық тұрақтылық: вольфрам карбиді химиялық тұрғыдан тұрақты және бөлме температурасындағы басқа заттармен оңай өңделмейді [7] [9].
Коррозияға төзімділікті түсіну
Коррозияға қарсы тұрақтылық - бұл материалдың қоршаған ортасымен химиялық немесе электрохимиялық реакциялардан туындаған деградацияға қарсы тұру қабілеті [2]. Вольфрам карбиді контекстінде коррозияға төзімділік оның құрылымдық тұтастығын және коррозиялық жағдайларда жұмыс істеуі үшін өте маңызды [1].
Коррозия механизмдері
Коррозия - бұл материал қоршаған ортадағы заттармен тотықтыратын процесс, оны электрондар жоғалтуға мәжбүр етеді [2]. Вольфрам карбидіне әсер ететін негізгі тетіктер мыналарды қамтиды:
- Химиялық коррозия: қышқылдар, негіздер немесе басқа коррозиялық агенттердің тікелей химиялық шабуылы [1].
- электрохимиялық коррозия: материалдың бетіне электрохимиялық жасушалардың пайда болуына байланысты коррозия [6].
- Гальваникалық коррозия: екі ұқсамайтын металл электролиттің қатысуымен байланыста болған кезде пайда болады [6].
- Саңырауқұлақ коррозиясы: тоқылған шешімдер жинақтай алатын бос орындардағы локализацияланған коррозия [1].
Коррозияға қарсы әсер ететін факторлар
Бірнеше факторлар вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігіне әсер етеді:
- Химиялық құрамы: вольфрам карбидінің құрамы, оның ішінде вельдер металының түрі мен мөлшері оның коррозияға төзімділігіне айтарлықтай әсер етеді [7].
- РН мәні: Қоршаған ортаның қышқылдығы немесе сілтілігі маңызды рөл атқарады. Кобальт байланыстырғыштары бар вольфрам Карбид, әдетте, рН деңгейінен 9-дан жоғары, бірақ рН 6-дан төмен [2].
- Температура: жоғары температура коррозия мөлшерлемесін тездете алады [1].
- Коррозиялық бұқаралық ақпарат құралдары: қоршаған ортада (мысалы, тұз қышқылы, азот қышқылы) ақырғы коррозиялық агенттер вольфрам карбидіне әртүрлі әсер етуі мүмкін [7].
- Микротрукта: астық мөлшері, кеуекті, кеуекті және виндер фазаларының таралуы коррозияға қарсы тұрақтылыққа әсер етеді [1].
Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігі
Вольфрам Карбиде түрлі бұқаралық ақпарат құралдарына, соның ішінде бензинге, ацетонға, этанолға, органикалық еріткіштерге, аммиактарға, аммиактарға және әлсіз қышқылдарға жақсы коррозияға төзімділігін көрсетеді [1]. Алайда, оның өнімділігі материалдың нақты шарттары мен құрамына қарай айтарлықтай өзгеруі мүмкін [1].
Әр түрлі ортадағы мінез-құлық
- Қышқылдар: вольфрам карбиді гидрохлорлы және гидрогланк қышқылы сияқты күшті қышқылдарда тез нашарлай алады [1].
- Алкалис: Әдетте сілтісіз орталарына, әсіресе рН деңгейінің жоғары деңгейін көрсетеді [2].
- Тұздар: Тұз ерітінділеріне төзімділік белгілі бір тұз бен концентрацияға байланысты. Тұз бүріккіш сынақтары әдетте теңіз ортасындағы коррозияға төзімділікті бағалау үшін қолданылады [3].
- Су: вольфрам карбиді, әдетте, ағынды суларда жақсы өнер көрсетеді, бірақ оның қарсылығына қоспалар мен рН деңгейлері әсер етуі мүмкін [1].
Биндер фазасының рөлі
Кобальт - бұл вольфрам карбидінде вольфрамда вольфронның вольбидтерімен сұйық фазалық дақылдармен дымқыллау қабілетінің арқасында [1]. Алайда, кобальт коррозияға бейім, ол бүкіл материалдың тозуына әкелуі мүмкін [1].
- Кобальт сілтілендіру: Коррозиялық ортада кобальт таңқалдыруы мүмкін, кеуекті вольфрам карбидкасын қалдыру арқылы [1]. Кобальт сілтілендіру деп аталатын бұл процесс материалдың құрылымдық тұтастығын азайтады және карбид дәндерінің төгілуі мүмкін [1].
- коррозияға төзімділікті арттыру: хром, молибден немесе никель сияқты элементтермен кобальт легирлеу кобальт коррозияға төзімділігін арттыра алады [1]. Кейбір жағдайларда, кобальт үшін никельді толығымен алмастыру өте коррозиялық ортада тиімді болды [1].
Коррозияға төзімділікті арттыру
Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігін арттыру үшін бірнеше стратегияларды қолдануға болады:
Легирлеу
- Хром: Кобальт байланыстырғышқа хром қосу тотығу мен коррозияға қарсы тұруды жақсарта алады [1].
- Никель: Никель кобальтты қатты коррозияға төзімді қамтамасыз ету үшін алмастыра алады [1].
- Молибден: Молибденнің белгілі бір химиялық медиа коррозияға төзімділігін жақсартады [1].
Жабындар
Қорғаныс жабындарын қолдану вольфрам карбид субстраты мен коррозиялық ортаға кедергі жасай алады [3].
- CVD вольфрамы Карбид-жабындары: химиялық будың тұндыруы (CVD) наноқұрылымдық вольфрондық карбиді, күшейтілген қаттылық, абразиялық төзімділік және корроздыққа төзімділік (3). Бұл жабындар, әсіресе, агрессивті медиада және 400 ° C-қа дейін коррозияның алдын алуда тиімді.
- Қиын хромды жалпақ: Қатты хромдық жалпақ жалпы коррозиядан қорғау әдісі болып табылады, ал CVD вольфрамы Карбидон жабындары тұз бүріккіш сынақтарында керемет өнімділік көрсетті [3].
- HVOF жабындары: жоғары жылдамдық окси-отын (HVOF) жабындары тығыз, байланған қабат бере алады, бірақ олар астарлы байланыс субстратының коррозиясының алдын алу үшін герметизацияны қажет етуі мүмкін [3].
Беттік өңдеу
Вольфрам карбидінің бетін өзгерту оның коррозияға төзімділігін жақсарта алады [7].
- Жылтырату: тегіс беті, потенциалды коррозиядан кейінгі бастама сайттарының санын азайтады [7].
- Пассивация: Химиялық емдеу материалдарды коррозиядан қорғайтын пассивті қабат жасай алады [2].
Вольфрам карбид және басқа материалдар
Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігін коррозиялық ортадағы басқа жиі қолданылатын материалдармен салыстыруға болады [4]:
Тот баспайтын болат
- Коррозияға қарсы тұрақтылық: Тот баспайтын болат пассивті хром оксидінің қабатын қалыптастыруға байланысты коррозияға төзімділігімен танымал.
- Механикалық қасиеттер: вольфрам карбиді, әдетте, қаттылық пен тот баспайтын болаттан жасалған төзімділікке ие [9].
- Өтініштер: вольфрам карбид, мысалы, саңылаулар мен клапан компоненттері сияқты тозуға төзімді және коррозияға төзімділікті, мысалы, саңылаулар мен клапан компоненттері, ал тот баспайтын болаттан жасалған және шығын тиімділігіне байланысты тот баспайтын болат қолданылады.
- Коррозияға төзімділік: алюминий және циркония сияқты керамика көптеген ортада тамаша коррозияға төзімділікті ұсынады [6].
- Механикалық қасиеттері: вольфрам карбиді көптеген керамикамен салыстырғанда жоғары қаттылық пен тозуға төзімділігі бар [9].
- Өтініштер: керамика механикалық стресс төмен, онда механикалық стресс аз, ал вольфрам карбиді жоғары коррозияға және тозуға төзімділікті талап ететін қосымшалар үшін таңдалады.
- Коррозияға төзімділік: Полимерлер нақты химикаттарға жақсы қарсылық бере алады, бірақ олардың механикалық қасиеттері мен температуралық кедергісі, әдетте, вольфрам карбидінен төмен [3].
- Өтініштер: Полимерлер стресс, коррозиялық ортаға, коррозиялық орталарға жарамды, ал вольфрам карбиді жоғары беріктігі, тозуға төзімді және коррозияға төзімділік қажет болған кезде қолданылады [3].
Коррозияға төзімді вольфрам карбидін қолдану
Коррозияға төзімді вольфрам карбиді әр түрлі салалардағы түрлі қосымшаларда қолданылады [2]:
Мұнай-газ саласы
- Бұрғылау құралдары: Қышқыл ұңғымалар сияқты қатал, коррозиялық ортада жұмыс істейтін компоненттер, вольфрам карбид жабындарынан пайда көріңіз [3].
- Клапанның компоненттері: тұншықтырғыштар мен сұйықтықты бақылау компоненттері коррозиялық сұйықтықтар мен жоғары қысымға төтеп бере алатын материалдарды қажет етеді [2].
Химиялық өңдеу
- Саңылаулар: химиялық шабуылға төзімді және киюді қажет ететін коррозиялық химикаттарды бүрку үшін қолданылады [2].
- Мөрдер: Сорғылар мен реакторлардағы механикалық тығыздағыштар коррозиялық бұқаралық ақпарат құралдарына төтеп беріп, тығыздаудың тиімділігін сақтайды [2].
Теңіз өнеркәсібі
- Тозаққа арналған бөлшектер: теңіз суына ұшыраған компоненттер, мысалы, теңіз суына ұшыраған компоненттер, мысалы, сорпалық қозылар және клапан бөлшектері, коррозияға төзімді материалдарды қажет етеді [3].
- Кесу құралдары: вольфрам карбиді - бұл жоғары температуралы, жоғары жылдамдықты ортада қолданылатын, жоғары температуралы ортада қолданылатын, оның күші төмен және жылу кеңею коэффициентіне байланысты ең оңтайлы шикізат [9].
Басқа салалар
- Дәлдікпен штамптау өледі: коррозияға төзімді вольфрамдар Карбидтер блоктары «Дәлдік» дюймдік блоктары, мұнда электрохимиялық коррозияға ұшырайды [6].
- Медициналық импланттар: вольфрам карбидін биокоматиялық және коррозияға төзімді медициналық импланттарда қолдануға болады [7].
Қорытынды
Вольфрам карбидінің корробионға төзімділігі - бұл әр түрлі салалардағы өтінімдерді талап етуге жарамды маңызды қасиет [7]. Варнгстен Карбиде көптеген корросжарпалы бұқаралық ақпарат құралдарына жақсы қарсылық көрсетсе, оның жұмысына химиялық құрам, рН, температура және нақты коррозиялық агенттердің болуы әсер етеді [1]. Биндер фазасы, әдетте, кобальт, көбінесе коррозияға төзімділік тұрғысынан ең әлсіз буын, бірақ легирлеу және жабынның стратегиясы оның өнімділігін айтарлықтай жақсарта алады [1]. Тот баспайтын болат, керамика және полимерлер сияқты басқа материалдармен салыстырғанда, вольфрам карбиді жоғары қаттылық пен коррозияға қарсы тұрақтылықтың ерекше үйлесімін ұсынады, бұл оны қатал ортада қажет ететін қосымшалар үшін ең жақсы таңдау жасайды. Технологиялық жетістіктер болғандықтан, процестерді үздіксіз оңтайландыру вольфрам карбидінің корробициясының коррозияға төзімділігін одан әрі арттырады, қосымша өрістерге қосымшаларды қолдауды қамтамасыз етеді [7].
Жиі қойылатын сұрақтар
1. Вольнгтен карбидке төзімді не себеп болады?
Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігі оның химиялық құрамынан және тұрақты оксид қабатынан тұрады [7] [4]. Вольфрам карбид (WC) жоғары қаттылығы мен химиялық тұрақтылығына байланысты табиғи коррозияға төзімді тосқауыл ұсынады [7]. Сонымен қатар, ол қышқыл, сілтілі және басқа коррозиялық бұқаралық ақпарат құралдарымен реакцияларға төзімді, қатаң ортада тұрақтылықты қамтамасыз ету [7].
2. Бекіткіш материал вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігіне қалай әсер етеді?
Биндер материалы, әдетте, кобальт (co), вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігіне айтарлықтай әсер етуі мүмкін [1]. Кобальт коррозияға бейім, бұл кобальт сілтілендіруге және материалдың деградациясына әкелуі мүмкін [1]. Хром, молибден немесе никель сияқты элементтермен кобальт байланыстырғыштарды легирлеу коррозияға төзімділікті жақсарта алады немесе никельді толығымен алмастыруға болады [1].
3. Вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігін жақсартудың ең жақсы тәсілдері қандай?
Бірнеше әдістер вольфрам карбидінің коррозияға төзімділігін арттыра алады:
- легирлеу: «Хром, никель» немесе молибден тәрізді элементтерді байланыстырғыш фазаға қосу [1].
- Жабындар: CVD вольфрамдары сияқты қорғаныс жабындарын қолдану [3].
- Беттік өңдеу: жылтырату және пассивті әдістер [7].
4. Қандай ортада вольфрам карбиді коррозияға қарсы тұрақтылықты көрсетеді?
Вольфрам карбиді, әдетте, гидрохлорлы және гидрофланк қышқылы сияқты қатты қышқылдардағы коррозияға қарсы тұрақтылықты көрсетеді [1]. Ол сонымен қатар рН мәні бар ортада 6-дан төмен, кобальттан төмен, бөртпе ретінде пайдаланады [2].
5. Коррозияға қарсы вольфрам карбидінің қандай да бір әдеттегі қолданылуы бар?
Коррозияға төзімді вольфрам карбид түрлі қосымшаларда қолданылады, соның ішінде:
- мұнай-газ саласында бұрғылау құралдары мен клапан компоненттері (3].
- Химиялық өңдеудегі саңылаулар мен тығыздағыштар [2].
- Теңіз өнеркәсібіндегі бөлшектерді киіңіз [3].
- Дәлдікпен штамптау өледі [6].
Сілтемелер:
[1] https://www.jlsmoldparts.com/talking-corrosion-resistance-tungsten-cardidde-grades/
[2] https://www.linkedin.com/puls/corrosion-resistance-tungsten-carijlijin-lei
[3] https://hardide.com/wp-content/201020/05/corrosion_20101.pdf
[4] https://www.boyiprototyping.com/materters-guide/does-tungsten-roust/
[5] https://htscoatings.com/blogs/our-craft-our-ulture/culture/Треди-Томнайт-cauldide-termal-spray-ate-ates- және
[6] https://www.yatechmater.com/kz/t/techinololation/what-is-corrosion-resistant-tumngion-resistant-tungsten-carbidide/
[7] https://www.cardid-part.com/blog/an-in-depth-анализ-OFOFFONGSTENT-CARSHENTIDS-Corrosion-resistance/
[8] https://www.tungstenman.com/tungsten-carbide-edm-blocks.html
[9] https://www.allied-mater.jp/pen/techinfo/tungsten_thinfo/tungsten_cardide/fleatures.html
[10] https://www.hyperionmt.com/kz/resount/Materials/kempateRation/CENTERD-Carrosion/Resistance/
