Selamat datang ke Zhongbo kami

Xiangjiang Industrial Park, Xiangjiang Street,

Daerah Honghuagang, Zunyi City, Guizhou, China.

Hubungi kami

+86-15599297368
Adakah tungsten carbide menghancurkan dengan mudah?
Rumah » Berita » Pengetahuan » Adakah tungsten carbide pecah dengan mudah?

Adakah tungsten carbide menghancurkan dengan mudah?

Pandangan: 222     Pengarang: Hazel Menerbitkan Masa: 2025-02-19 Asal: Tapak

Bertanya

butang perkongsian facebook
butang perkongsian twitter
butang perkongsian talian
butang perkongsian WeChat
butang perkongsian LinkedIn
butang perkongsian Pinterest
butang perkongsian WhatsApp
butang perkongsian sharethis

Menu Kandungan

Apa itu Tungsten Carbide?

>> Sifat kimia

>> Sifat fizikal

>> Kekerasan dan komposisi

Faktor kebolehpercayaan

>> Kekurangan kebolehtelapan

>> Kekuatan yang kompresif tinggi

>> Membandingkan karbida tungsten dengan bahan lain

Faktor yang mempengaruhi kerentanan tungsten karbida untuk menghancurkan

>> Saiz komposisi dan bijirin

>> Kehadiran pengikat

>> Proses pembuatan

>> Keadaan alam sekitar

>> Tekanan khusus permohonan

Kelebihan Tungsten Carbide

>> Pakai rintangan

>> Prestasi suhu tinggi

>> Pengekalan tepi

Aplikasi karbida tungsten

>> Alat pemotongan

>> Pakai bahagian

>> Perhiasan

Strategi pengurangan untuk mengelakkan menghancurkan

>> Pemilihan bahan

>> Pengoptimuman reka bentuk

>> Kawalan proses pembuatan

>> Salutan pelindung

>> Pemeriksaan dan penyelenggaraan secara berkala

Kesimpulan

Soalan Lazim

>> 1. Apa yang menjadikan karbida tungsten begitu sukar?

>> 2. Adakah karbida tungsten selalu rapuh?

>> 3. Bagaimanakah suhu mempengaruhi karbida tungsten?

>> 4. Bolehkah karbida tungsten dibaiki jika ia retak?

>> 5. Apakah alternatif untuk karbida tungsten?

Petikan:

Tungsten Carbide adalah sebatian yang dirayakan untuk kekerasannya yang luar biasa, rintangan haus, dan sifat terma, menjadikannya penting untuk pelbagai aplikasi perindustrian [4]. Ia dibentuk dengan menggabungkan atom tungsten dan karbon dalam bahagian yang sama [2] [5] [6]. Walaupun kekerasannya adalah kelebihan yang ketara, persoalan sama ada Tungsten carbide menghancurkan dengan mudah adalah penting untuk jurutera, pengeluar, dan pengguna [3] [7].

karbida burr

Apa itu Tungsten Carbide?

Tungsten carbide (WC) adalah sebatian kimia bukan organik yang terdiri daripada bahagian yang sama tungsten dan atom karbon [5]. Selalunya dirujuk sebagai tungsten monokarbida, ia menonjol sebagai karbida yang paling penting dan digunakan secara meluas dari tungsten [5]. Tungsten carbide biasanya dihasilkan sebagai serbuk seramik ultra-halus yang kemudiannya aglomerated atau bersatu dengan pengikat logam-kobalt, kromium kobalt atau nikel-untuk menyediakan keramik keras dengan kemuluran dan ketahanan [4].

Sifat kimia

Terdapat dua sebatian yang dicirikan dengan baik dari tungsten dan karbon: tungsten karbida (WC) dan tungsten semicarbide (W2C) [2]. Kedua -dua sebatian mungkin terdapat dalam lapisan, dengan perkadarannya berbeza -beza bergantung kepada kaedah salutan [2]. Pada suhu tinggi, WC terurai ke dalam tungsten dan karbon, fenomena yang boleh berlaku semasa proses penyemburan haba suhu tinggi seperti bahan api oksigen halaju tinggi (HVOF) dan kaedah plasma tenaga tinggi (HEP) [2]. Pengoksidaan WC bermula pada 500-600 ° C (773-873 K) [2]. Ia menunjukkan rintangan kepada asid, diserang hanya oleh asid hidrofluorik/asid nitrik (HF/HNO3) di atas suhu bilik [2]. Ia bertindak balas dengan gas fluorin pada suhu bilik dan klorin di atas 400 ° C (673 K) dan tidak aktif untuk mengeringkan H2 sehingga titik leburnya [2]. WC serbuk halus mengoksida dengan mudah dalam larutan berair hidrogen peroksida [2].

Sifat fizikal

Tungsten carbide menawarkan titik lebur yang tinggi sebanyak 2,870 ° C (3,140 K), dan titik mendidih 6,000 ° C (6,270 K) di bawah tekanan 1 atmosfera standard (101.325 kilopascals) [2]. Ia mempunyai kekonduksian terma 110 W/m · K, dan pekali pengembangan haba 5.5 μm/m · K [2].

Tungsten Carbide dikenali dengan kekerasan yang melampau, ranking antara 9.0 dan 9.5 pada skala Mohs, dan mempunyai nombor Vickers sekitar 2600 [2]. Modulus muda adalah kira -kira 530-700 GPa, modulus pukal 379-381 GPa, dan modulus ricih 274 GPa [2]. Ia mempunyai kekuatan tegangan muktamad 344 MPa, kekuatan mampatan muktamad kira -kira 2.7 GPa dan nisbah Poisson sebanyak 0.31 [2]. Kelajuan bunyi melalui batang nipis tungsten carbide adalah 6220 m/s [2].

Kekerasan dan komposisi

Tungsten carbide (WC) terdiri daripada tungsten dan atom karbon yang diatur dalam struktur kristal heksagon [4]. Bentuk yang paling biasa digunakan dalam aplikasi perindustrian mengandungi kira -kira 94% tungsten dan 6% karbon berat [4]. Komposisi ini boleh diubah suai dengan menambahkan bahan mengikat, biasanya kobalt atau nikel, untuk meningkatkan sifat -sifat tertentu [4]. Cermet yang dihasilkan (komposit seramik-logam) menggabungkan kekerasan tinggi karbida tungsten seramik dengan ketangguhan pengikat logam [4].

Faktor kebolehpercayaan

Kebolehpercayaan cincin karbida tungsten berpunca daripada sifat fizikal intrinsik bahan [1]. Walaupun karbida tungsten dikenali kerana kekerasan yang melampau dan rintangan untuk menggaru, ketegaran ini menjadikannya lebih mudah terdedah kepada pemecahan di bawah keadaan tertentu [1] [3]. Tidak seperti logam yang lebih lembut yang boleh membengkok dan ubah bentuk di bawah tekanan, struktur tungsten karbida tidak dapat menyerap kesan melalui lenturan [1] [3]. Sebaliknya, apabila tertakluk kepada tamparan tajam atau tekanan yang melampau, ia boleh retak atau menghancurkan [1].

Kekurangan kebolehtelapan

Cincin karbida tungsten tidak mudah dibentuk, bermakna mereka tidak boleh dibengkokkan atau dibentuk semula tanpa kerosakan [3]. Logam berharga agak mudah dibentuk, tetapi cincin tungsten berkualiti tinggi tidak [3]. Kekurangan kebolehtelapan ini bermakna bahawa mereka lebih cenderung untuk menghancurkan [3]. Keupayaan untuk membongkok melindungi logam tertentu dari menghancurkan, jadi sejak cincin karbida tungsten tidak dapat melakukan ini, mereka lebih cenderung menghancurkan [3].

Kekuatan yang kompresif tinggi

Kekuatan mampatan merujuk kepada keupayaan untuk menahan penghancuran [3]. Logam rapuh sering menentang mampatan [3]. Kerana cincin karbida tungsten menentang mampatan mereka rapuh [3].

Membandingkan Tungsten Carbide dengan Bahan Lain

Harta Tungsten Carbide Steel
Modulus Young 550 GPa ~ 200 GPa
Kekerasan (mohs) ~ 9 ~ 6-6.5
Ketumpatan (g/cm³) ~ 15.6 ~ 7.8
Titik lebur (° C) 2,870 ~ 1,375

Faktor yang mempengaruhi kerentanan tungsten karbida untuk menghancurkan

Beberapa faktor menentukan betapa mudahnya karbida tungsten boleh menghancurkan:

Saiz komposisi dan bijirin

Komposisi karbida tungsten, khususnya peratusan karbon dan kehadiran bahan mengikat seperti kobalt atau nikel, memainkan peranan penting [4] [5]. Saiz bijirin yang lebih baik dan pengedaran seragam fasa karbida meningkatkan ketangguhan, sementara kandungan pengikat yang lebih tinggi dapat meningkatkan kemuluran tetapi dapat mengurangkan kekerasan [4] [5].

Kehadiran pengikat

Walaupun karbida tungsten tulen mempunyai kekerasan yang sangat baik, ia rapuh dan terdedah kepada menghancurkan, terutamanya di bawah kesan [5]. Untuk meningkatkan ketangguhan dan ketahanannya, serbuk tungsten karbida bercampur dengan pengikat logam sebelum menjadi sintered ke bahagian pepejal [5].

1.Cobalt (CO)

Cobalt adalah pengikat yang paling banyak digunakan untuk karbida tungsten [5]. Karbida tungsten terikat kobalt, yang sering disebut sebagai karbida, adalah standard industri untuk alat pemotong dan memakai bahagian [5]. Kandungan kobalt biasanya berkisar antara 3% hingga 30% berat, dengan perkadaran kobalt yang lebih tinggi memberikan peningkatan ketangguhan dengan mengorbankan kekerasan dan rintangan haus [5]. Cobalt mempunyai sifat pembasahan dan lekatan yang sangat baik dengan tungsten carbide, yang membolehkan pengeluaran bahagian sintered yang sangat padat, tidak sah [5].

2.Nickel (NI)

Nikel boleh berfungsi sebagai pengikat alternatif kepada kobalt dalam komposit tungsten karbida [5]. Berbanding kobalt, pengikat nikel menghasilkan rintangan kakisan yang lebih baik dan kestabilan kimia yang lebih baik, terutamanya terhadap persekitaran berasid [5]. Walau bagaimanapun, karbida terikat nikel mempunyai kekerasan yang lebih rendah dan penarafan rintangan memakai [5]. Nikel kadang-kadang digunakan bersempena dengan kobalt untuk menyempurnakan sifat-sifat komposit tungsten karbida [5].

3. Pengikat lain

Logam lain, seperti kromium dan besi, kurang biasa digunakan sebagai pengikat tunggal tetapi boleh digabungkan dengan kobalt atau nikel untuk memberikan sifat tertentu [5]:

- Kromium meningkatkan rintangan kakisan dan pengoksidaan komposit tungsten karbida. Ia sering digunakan dalam kombinasi dengan pengikat nikel [5].

- Besi boleh berfungsi sebagai alternatif ekonomi atau tambahan kepada pengikat kobalt. Ferro-Tungsten Carbide mempunyai kekerasan yang lebih rendah tetapi ketangguhan yang lebih tinggi berbanding dengan gred terikat kobalt [5].

Proses pembuatan

Kaedah yang digunakan untuk mengeluarkan bahagian karbida tungsten yang ketara memberi kesan kepada rintangan mereka untuk menghancurkan [4]. Proses seperti sintering, menekan panas, dan penyemburan terma boleh memperkenalkan kecacatan atau tekanan sisa yang menjejaskan integriti bahan [7]. Kawalan suhu, tekanan, dan suasana yang betul semasa pembuatan adalah penting untuk meminimumkan isu -isu ini [7].

Keadaan alam sekitar

Suhu yang melampau, bahan menghakis, dan persekitaran berimpak tinggi boleh menyumbang kepada kegagalan komponen tungsten karbida [2] [7]. Suhu yang tinggi dapat mengurangkan kekerasan dan kekuatan bahan, sementara bahan -bahan yang menghakis dapat merendahkan fasa pengikat, yang menyebabkan retak dan menghancurkan [2].

Tekanan khusus permohonan

Jenis dan magnitud tekanan yang digunakan untuk karbida tungsten dalam aplikasi yang dimaksudkan adalah faktor kritikal [7]. Tekanan mampatan umumnya diterima dengan baik, tetapi tegangan tegangan dan ricih dapat memulakan retak, terutama dalam komponen dengan sudut tajam atau penumpu tekanan lain [3].

Aplikasi burrs karbida tungsten

Kelebihan Tungsten Carbide

Walaupun kerentanannya menghancurkan dalam keadaan tertentu, Tungsten Carbide menawarkan banyak kelebihan [4]:

Pakai rintangan

Rintangan tinggi Tungsten Carbide untuk dipakai dan kakisan adalah salah satu ciri yang menonjol [4] [7]. Ia dapat menahan pendedahan yang berpanjangan kepada persekitaran yang kasar tanpa kemerosotan yang signifikan, menjadikannya sesuai untuk industri di mana peralatan tertakluk kepada geseran yang berterusan dan bersentuhan dengan bahan -bahan yang menghakis [7]. Walaupun lebih mahal pada mulanya, tungsten carbide menjimatkan wang dari masa ke masa kerana ketahanannya dan keperluan mengurangkan penyelenggaraan [7]. Jangka hayat alat dan komponen yang dilanjutkan diterjemahkan kepada penjimatan kos dan peningkatan kecekapan operasi [7].

Prestasi suhu tinggi

Tungsten Carbide boleh berfungsi dengan baik walaupun dalam suhu yang sangat tinggi, mengekalkan kekerasan dan kekuatannya [7]. Ia mempunyai titik lebur yang melebihi 2,870 ° C (5,200 ° F), yang membolehkannya mengekalkan integriti strukturnya pada suhu tinggi [2] [6] [7]. Ini adalah penting untuk aplikasi seperti memotong dan penggerudian, di mana alat sering menemui haba yang tinggi kerana geseran [7]. Kestabilan haba Tungsten Carbide memastikan prestasi yang konsisten dan mengurangkan risiko kegagalan alat semasa menuntut tugas [7].

Pengekalan tepi

Alat tungsten karbida tetap tajam lebih lama, yang membawa kepada pemotongan bersih dan operasi yang lebih cekap [7]. Apabila digunakan sebagai bahan salutan, tungsten carbide menawarkan kekuatan ikatan yang tinggi dan tekanan sisa yang rendah, terutamanya apabila digunakan menggunakan proses semburan bahan api oxy (HVOF) yang tinggi [7]. Proses ini menghasilkan lapisan padat, padat dengan keliangan minimum, meningkatkan rintangan haus keseluruhan dan ketahanan komponen bersalut [7]. Ciri -ciri ini menjadikan salutan karbida tungsten sesuai untuk aplikasi yang memerlukan perlindungan permukaan yang mantap dan boleh dipercayai [7].

Aplikasi karbida tungsten

Tungsten Carbide digunakan di pelbagai industri kerana sifat uniknya [4]:

Alat pemotongan

Tungsten Carbide digunakan secara meluas dalam alat pemotongan untuk pemesinan, penggerudian, dan penggilingan [5] [7]. Kekerasan dan rintangan haus memastikan bahawa alat -alat ini mengekalkan kelebihan tajam, walaupun pada kelajuan tinggi dan suhu [7].

Pakai bahagian

Komponen yang diperbuat daripada karbida tungsten digunakan dalam aplikasi di mana ketahanan terhadap lelasan dan hakisan adalah kritikal [4]. Contohnya termasuk muncung, galas, dan komponen pam yang digunakan dalam industri minyak dan gas, perlombongan, dan kimia [4].

Perhiasan

Tungsten Carbide telah menjadi bahan yang popular untuk cincin dan barang -barang perhiasan lain kerana rintangan dan ketahanan awal [1] [3]. Walaupun ia boleh menghancurkan kesan yang ketara, kekerasannya memastikan ia tetap bebas dari calar di bawah pakaian biasa [1].

Strategi pengurangan untuk mengelakkan menghancurkan

Untuk mengelakkan komponen karbida tungsten dari menghancurkan, beberapa strategi boleh digunakan:

Pemilihan bahan

Memilih gred karbida tungsten yang sesuai untuk aplikasi tertentu adalah penting [4] [5]. Faktor -faktor yang perlu dipertimbangkan termasuk kandungan pengikat, saiz bijian, dan kehadiran unsur -unsur aloi lain [4].

Pengoptimuman reka bentuk

Merancang komponen dengan sudut bulat dan peralihan yang lancar dapat mengurangkan kepekatan tekanan, meminimumkan risiko permulaan retak [3]. Mengelakkan tepi tajam dan perubahan mendadak dalam geometri adalah penting [3].

Kawalan proses pembuatan

Melaksanakan kawalan yang ketat semasa proses pembuatan dapat meminimumkan kecacatan dan tekanan sisa [4]. Ini termasuk pemantauan suhu, tekanan, dan suasana yang teliti semasa langkah sintering dan lain -lain [7].

Salutan pelindung

Memohon lapisan pelindung, seperti karbon seperti berlian (DLC) atau salutan seramik, dapat meningkatkan kekerasan permukaan dan memakai rintangan komponen tungsten karbida, menyediakan lapisan perlindungan tambahan terhadap menghancurkan [4] [7].

Pemeriksaan dan penyelenggaraan secara berkala

Secara kerap memeriksa komponen karbida tungsten untuk tanda -tanda haus, retak, atau kerosakan lain dapat membantu mengenal pasti masalah yang berpotensi sebelum menyebabkan kegagalan bencana. Melaksanakan program penyelenggaraan proaktif boleh memanjangkan jangka hayat komponen -komponen ini dan mencegah downtime yang tidak dijangka [7].

Kesimpulan

Kesimpulannya, sementara karbida tungsten sangat keras dan tahan haus, ia juga mudah pecah di bawah keadaan tertentu [1] [3]. Kekurangan kelebihan dan kekuatan mampatan yang tinggi bermakna pukulan tajam atau tekanan melampau boleh menyebabkannya retak atau menghancurkan [1] [3]. Faktor-faktor seperti komposisi, proses pembuatan, keadaan persekitaran, dan tekanan khusus aplikasi semuanya memainkan peranan dalam menentukan kebolehpercayaannya [4] [7].

Walaupun batasan ini, kelebihan karbida tungsten, termasuk rintangan haus, prestasi suhu tinggi, dan pengekalan kelebihan, menjadikannya sangat diperlukan dalam banyak industri [7]. Dengan memahami faktor -faktor yang menyumbang kepada menghancurkan dan melaksanakan strategi mitigasi yang sesuai, jurutera dan pengeluar dapat memaksimumkan jangka hayat dan kebolehpercayaan komponen tungsten karbida [4]. Pemeriksaan tetap, pemilihan bahan yang teliti, pengoptimuman reka bentuk, dan proses pembuatan terkawal adalah penting untuk mencegah kegagalan dan memastikan prestasi optimum [7].

Pelet karbida tungsten

Soalan Lazim

1. Apa yang menjadikan karbida tungsten begitu sukar?

Kekerasan tungsten karbida berasal dari ikatan kovalen yang kuat antara tungsten dan atom karbon dalam struktur kristal heksagonnya [4] [5]. Struktur ini memberikan ketahanan yang luar biasa kepada ubah bentuk dan memakai [4].

2. Adakah karbida tungsten selalu rapuh?

Walaupun tungsten carbide sememangnya rapuh, ketangguhannya dapat ditingkatkan dengan menambahkan pengikat logam seperti kobalt atau nikel [5]. Kandungan pengikat dan saiz bijirin mempengaruhi kelembutan keseluruhan bahan [5].

3. Bagaimanakah suhu mempengaruhi karbida tungsten?

Tungsten Carbide mengekalkan kekerasan dan kekuatannya pada suhu tinggi, dengan titik lebur 2,870 ° C (5,200 ° F) [2] [6] [7]. Walau bagaimanapun, suhu yang melampau dapat mengurangkan kekuatan keseluruhannya dan meningkatkan kerentanannya terhadap pengoksidaan [2].

4. Bolehkah karbida tungsten dibaiki jika ia retak?

Membaiki karbida tungsten retak mencabar kerana kekerasan dan kelembutannya [3]. Teknik -teknik khusus seperti ikatan brazing atau pelekat boleh digunakan dalam beberapa kes, tetapi komponen yang diperbaiki mungkin tidak mempunyai kekuatan dan ketahanan yang sama seperti yang asal [3].

5. Apakah alternatif untuk karbida tungsten?

Alternatif untuk karbida tungsten termasuk keluli berkelajuan tinggi, seramik, dan salutan berlian [5]. Pilihan bahan bergantung kepada keperluan aplikasi tertentu, termasuk kekerasan, rintangan haus, dan kos [5].

Petikan:

[1] https://redwoodrings.com/blogs/redwood-rings-blog/tungsten-ring-break

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

[3] https://www.iconicjewelry.com/tungsten-rings-does-tungsten-hatter/

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

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

[6] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide

[7] https://shop.machinemfg.com/the-pros-and-cons-of-tungsten-carbide-a-comprehensive-guide/

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

Jadual Senarai Kandungan
  • Daftar untuk surat berita kami
  • Bersedia untuk
    mendaftar masa depan untuk buletin kami untuk mendapatkan kemas kini terus ke peti masuk anda