Menu Kandungan
● Apa itu Tungsten Carbide?
● Bahan mentah untuk pengeluaran karbida tungsten
● Proses pembuatan karbida tungsten
>> 1. Penyediaan serbuk tungsten
>> 2. Karburisasi
>> 3. Pencampuran dan penggilingan
>> 4. Menekan
>> 5. Sintering
>> 6. Rawatan pasca-sintering
● Sifat utama karbida tungsten
● Aplikasi karbida tungsten
● Kesimpulan
● Soalan Lazim
>> 1. Apa yang menjadikan karbida tungsten begitu sukar?
>> 2. Bolehkah karbida tungsten dikitar semula?
>> 3. Bagaimana kobalt mempengaruhi sifat -sifat tungsten carbide?
>> 4. Industri apa yang menggunakan karbida tungsten?
>> 5. Bagaimanakah saiz bijirin karbida tungsten mempengaruhi prestasinya?
● Petikan:
Tungsten Carbide adalah sebatian yang luar biasa yang dikenali kerana kekerasan dan ketahanan yang luar biasa. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, terutamanya dalam alat pemotongan, peralatan perlombongan, dan bahagian tahan haus. Memahami bagaimana karbida tungsten dibuat melibatkan meneroka bahan mentah, proses pembuatan, dan aplikasi akhir bahan serba boleh ini.
Apa itu Tungsten Carbide?
Tungsten carbide (WC) adalah sebatian kimia yang terdiri daripada bahagian yang sama tungsten (W) dan atom karbon (c). Ia kelihatan sebagai serbuk kelabu halus dalam bentuk asasnya tetapi boleh ditekan dan disinter ke dalam pelbagai bentuk untuk aplikasi perindustrian. Tungsten Carbide terkenal dengan kekerasannya, yang setanding dengan berlian, menjadikannya bahan yang ideal untuk pemotongan dan alat penggerudian.
Bahan mentah untuk pengeluaran karbida tungsten
Pengeluaran karbida tungsten bermula dengan beberapa bahan mentah utama:
- Tungsten Ore: Sumber utama tungsten, biasanya diekstrak dari mineral seperti wolframite atau scheelite.
- Ammonium paratungstate (APT): sebatian yang disucikan yang diperolehi dari bijih tungsten yang berfungsi sebagai pertengahan dalam pengeluaran logam tungsten.
- Tungsten Oxide: Dihasilkan oleh Calcinating APT pada suhu tinggi, yang kemudiannya dikurangkan menjadi serbuk logam tungsten.
- Sumber karbon: Soot atau grafit biasanya digunakan untuk menukar serbuk logam tungsten ke dalam karbida tungsten melalui proses karburisasi.
Proses pembuatan karbida tungsten
Proses pembuatan karbida tungsten melibatkan beberapa langkah kritikal:
1. Penyediaan serbuk tungsten
Langkah pertama dalam menghasilkan karbida tungsten ialah mendapatkan serbuk tungsten dari tungsten oksida. Ini melibatkan pemanasan oksida tungsten dalam suasana hidrogen pada suhu antara 800 ° C dan 1,000 ° C. Reaksi mengurangkan oksida kepada logam tungsten tulen.
2. Karburisasi
Sebaik sahaja serbuk tungsten disediakan, ia menjalani proses karburisasi di mana ia bercampur dengan sumber karbon. Campuran ini dipanaskan dalam persekitaran yang kaya dengan karbon pada suhu tinggi (biasanya antara 1,400 ° C dan 2,000 ° C). Semasa proses ini, atom karbon meresap ke dalam struktur tungsten, membentuk karbida tungsten.
3. Pencampuran dan penggilingan
Selepas karburisasi, serbuk karbida tungsten yang terhasil mungkin mengandungi kekotoran atau saiz zarah yang tidak sekata. Untuk memastikan keseragaman, serbuk sering dicampur dengan logam pengikat seperti kobalt atau nikel. Campuran ini kemudian digilap menggunakan kilang bola untuk mencapai pengedaran saiz zarah yang dikehendaki.
4. Menekan
Serbuk dicampur dipadatkan ke dalam acuan di bawah tekanan tinggi untuk membentuk apa yang dikenali sebagai bahagian 'hijau '. Langkah ini membentuk bahan ke dalam bentuk terakhirnya sebelum sintering. Proses mendesak biasanya menggunakan tekanan antara 150 hingga 500 MPa.
5. Sintering
Sintering adalah langkah penting di mana bahagian hijau dipanaskan dalam relau pada suhu antara 1,400 ° C dan 1,600 ° C. Semasa sintering, pengikat mencairkan dan menggabungkan bijirin karbida tungsten bersama -sama tanpa mencairkannya sepenuhnya. Proses ini meningkatkan ketumpatan dan kekuatan produk akhir.
Proses sintering boleh dilakukan di pelbagai atmosfera seperti persekitaran gas vakum atau lengai untuk mencegah pengoksidaan.
6. Rawatan pasca-sintering
Selepas sintering, rawatan tambahan boleh dilakukan untuk meningkatkan sifat seperti ketangguhan dan rintangan haus. Ini termasuk tekanan isostatik panas (pinggul), yang menggunakan tekanan semasa pemanasan untuk menghapuskan keliangan dan meningkatkan sifat mekanikal.
Sifat utama karbida tungsten
Tungsten Carbide mempamerkan beberapa sifat utama yang menjadikannya sangat wajar untuk aplikasi perindustrian:
- Kekerasan: Ia berpangkat antara 8.5 hingga 9 pada skala kekerasan Mohs, menjadikannya salah satu bahan paling sukar yang ada.
- Rintangan Pakai: Rintangan haus yang luar biasa membolehkan alat yang dibuat dari karbida tungsten untuk mengekalkan ketajaman mereka lebih lama daripada yang dibuat dari bahan lain.
- Kestabilan terma: Tungsten carbide boleh menahan suhu tinggi tanpa kehilangan integriti strukturnya.
- Rintangan kakisan: Ia memperlihatkan ketahanan yang baik terhadap kakisan kimia, terus memanjangkan jangka hayatnya dalam persekitaran yang keras.
Aplikasi karbida tungsten
Oleh kerana sifatnya yang unik, Tungsten Carbide mendapati aplikasi di pelbagai industri:
- Alat pemotongan: digunakan secara meluas dalam bit gerudi pembuatan, pemotong penggilingan, dan melihat bilah kerana kekerasan dan rintangan memakai.
- Alat perlombongan: penting untuk menghasilkan bit gerudi dan peralatan lain yang digunakan dalam operasi perlombongan di mana ketahanan adalah kritikal.
- Jentera Perindustrian: Digunakan dalam komponen yang memerlukan rintangan haus yang tinggi seperti injap dan muncung.
- Perhiasan: Semakin popular dalam perhiasan fesyen kerana rintangan gores dan rayuan estetik.
Kesimpulan
Ringkasnya, tungsten karbida dihasilkan melalui proses yang teliti yang menggabungkan bahan mentah seperti sumber bijih tungsten dan karbon melalui pelbagai peringkat termasuk karburisasi, pencampuran, menekan, sintering, dan proses pasca rawatan. Kekerasan dan ketahanan yang luar biasa menjadikannya bahan yang tidak ternilai di pelbagai industri dari pembuatan ke reka bentuk perhiasan.
Soalan Lazim
1. Apa yang menjadikan karbida tungsten begitu sukar?
Kekerasan Tungsten Carbide berasal dari struktur kristal yang unik yang terbentuk semasa proses karburisasi yang digabungkan dengan teknik sintering suhu tinggi yang menggabungkan zarah bersama-sama tanpa mencairkannya sepenuhnya.
2. Bolehkah karbida tungsten dikitar semula?
Ya, karbida tungsten dapat dikitar semula dengan berkesan dengan menuntut semula alat-alat yang dipakai atau bahan-bahan sekerap, yang membantu mengurangkan sisa dan memulihara sumber.
3. Bagaimana kobalt mempengaruhi sifat -sifat tungsten carbide?
Cobalt bertindak sebagai pengikat dalam karbida bersemangat; Mengubah kandungannya mengubah kekerasan dan ketangguhan kandungan kobalt yang kuat meningkatkan kekerasan sementara kandungan yang lebih tinggi meningkatkan ketangguhan tetapi mengurangkan kekerasan.
4. Industri apa yang menggunakan karbida tungsten?
Tungsten carbide digunakan secara meluas dalam pembuatan alat pemotongan, operasi perlombongan, komponen jentera perindustrian, dan semakin banyak perhiasan yang dibuat kerana sifat estetikanya.
5. Bagaimanakah saiz bijirin karbida tungsten mempengaruhi prestasinya?
Saiz bijian mempengaruhi sifat mekanikal; Biji -bijian yang lebih kecil biasanya memberikan rintangan haus yang lebih baik manakala bijirin yang lebih besar meningkatkan rintangan impak -kritikal untuk aplikasi seperti alat perlombongan.
Petikan:
[1] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html
[2] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf?sequence=4
[3] https://patents.google.com/patent/us4008090a/en
[4] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[6] https://www.linkedin.com/pulse/four-basic-stages-tungsten-carbide-sintering-process-nancy-xia
[7] https://www.retopz.com/57-frequly-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[8] https://www.yatechmaterials.com/en/news/production-process-and-equipment-of-tungsten-carbide-powder/
[9] https://generalcarbide.com/pdf/general-carbide-designers-guide-tungsten-carbide.pdf
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[11] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process
[12] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/tungsten-carbide-made-easy-overnment-indury-academia-investigate-additively-manufacturing-carbide-parts/
[13] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[14] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[15] https://www.hmtg.de/en/was-ist-hartmetall/bearbeitung-von-hartmetall/
[16] https://www.youtube.com/watch?v=95YS7W66-BI
[17] https://www.linkedin.com/pulse/tungstencarbide-production-process-tungsten-carbide-shijin-lei
[18] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/process.html
[19] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/tungsten-carbide-made-easy-overnment-indury-academia-investigate-additively-manufacturing-carbide-parts/
[20] https://www.youtube.com/watch?v=0QRYNZJ_LZ4
[21] https://www.psmindustries.com/yillik/tungsten-carbide-manufacturing-process
[22] https://www.kovametalli-in.com/manufacturing.html
[23] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
[24] https://www.facebook.com/koneknives/videos/the-production-process-of-tungsten-carbide-cutter-sintering/ 14020306465 53926/? Locale = zh_cn
[25] https://www.youtube.com/watch?v=ab5by8bdpfe
[26] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide?page=3
[27] https://www.linkedin.com/pulse/process-sintering-tungsten-carbide-zzbettercarbide
[28] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/process/
[29] https://www.novacarbide.com/en/carbide-production-photos-1.html
[30] https://www.researchgate.net/figure/photo-of-the-nano-crystalline-binderless-tungsten-carbide-nwc-cutting-inserts_fig1_352568741
[31] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[32] http://news.chinatungsten.com/en/gold-plated-tungsten-price/46-tungsten-news-en/tungsten-information/103813-iti-13156.html
[33] https://www.researchgate.net/figure/scanning-electron-microscopy-images-of-a-tungsten-carbide-powder-balt-powder-and-c_fig3_374723250
[34] https://www.vistametalsinc.com/tungsten-carbide-preform-process/
[35] https://www.cnczone.com/forums/metalwork-discussion/226048-quot-machine-quot-tungsten-carbide.html
[36] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-in-informative-guide
[37] https://consolidatedresources.com/blog/10-Facts-About-Tungsten-Carbide/
[38] https://www.reddit.com/r/metalworking/comments/17jcjj/does_anyone_here_now_anything_about_making/
[39] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[40] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/f02z1/materials_science_question_why_does_an_extremely/
[41] https://www.researchgate.net/post/how_do_we_make_tungsten_carbide_cutting_tool_inserts
[42] https://www.tungco.com/insights/blog/frequly-asked-questions-used-tungsten-carbide-inserts/
[43] http://machinetoolrecyclers.com/rita_hayworth.html
[44] https://tuncomfg.com/about/faq/
[45] https://www.sandvik.coromant.com/en-us/services/recycling/faq-carbide-recycling
[46] https://www.betek.de/en/products/tungsten-carbide
