Apakah kekerasan Rockwell Tungsten Carbide?

Menu Kandungan

● Memahami karbida tungsten dan kekerasannya

>> Apa itu kekerasan?

● Kekerasan rockwell dari karbida tungsten

>> Nilai kekerasan Rockwell biasa

>> Mengapa menggunakan skala Rockwell untuk Tungsten Carbide?

● Perbandingan kekerasan karbida tungsten dengan skala lain

● Faktor yang mempengaruhi kekerasan karbida tungsten

>> 1. Saiz bijian

>> 2. Kandungan pengikat kobalt

>> 3. Suhu sintering dan selepas rawatan

● Sifat mekanikal yang berkaitan dengan kekerasan

● Aplikasi karbida tungsten berdasarkan kekerasan

● Ujian kekerasan karbida tungsten

>> Kaedah Ujian Kekerasan Rockwell

>> Kepentingan ujian kekerasan

● Wawasan teknikal tambahan mengenai kekerasan karbida tungsten

>> Kestabilan dan kekerasan haba

>> Kesan bahan pengikat di luar kobalt

>> Kemajuan dalam Komposit Tungsten Carbide

● Permohonan yang diperluas karbida tungsten

>> Industri perubatan

>> Aeroangkasa

>> Elektronik

● Teknik ujian kekerasan yang dipertingkatkan

>> Ujian kekerasan ultrasonik

>> Ujian Microhardness

>> Automasi Kawalan Kualiti

● Kesimpulan

● Soalan Lazim

>> 1. Apakah pelbagai kekerasan Rockwell yang tipikal di karbida tungsten?

>> 2. Mengapa Rockwell Skala Digunakan untuk Ujian Kekerasan Karbida Tungsten?

>> 3. Bagaimana kandungan kobalt menjejaskan kekerasan karbida tungsten?

>> 4. Apakah hubungan antara saiz bijian dan kekerasan di karbida tungsten?

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

● Petikan:

Tungsten Carbide terkenal dengan kekerasan yang luar biasa dan rintangan haus, menjadikannya bahan kritikal dalam alat perindustrian, pemesinan, dan tahan haus. Memahami kekerasan Rockwell adalah penting untuk jurutera, pengeluar, dan pengguna untuk memilih gred yang tepat untuk tugas tertentu dan untuk memastikan kawalan kualiti. Artikel yang komprehensif ini meneroka kekerasan Rockwell Tungsten Carbide, perbandingannya dengan skala kekerasan yang lain, faktor -faktor yang mempengaruhi kekerasan, aplikasi, dan kaedah ujian.

Memahami karbida tungsten dan kekerasannya

Tungsten carbide (WC) adalah sebatian kimia yang terdiri daripada tungsten dan atom karbon, biasanya dalam nisbah hampir 94% tungsten dan 6% karbon. Ia membentuk struktur kristal yang penuh dengan heksagon yang menyumbang kepada sifat mekanikalnya yang luar biasa, termasuk kekerasan, kekakuan, dan kekuatan mampatan.

Apa itu kekerasan?

Kekerasan adalah rintangan bahan terhadap ubah bentuk kekal, menggaru, atau lekukan. Ia adalah harta utama untuk bahan yang digunakan dalam alat pemotong, memakai bahagian, dan abrasive. Kekerasan diukur menggunakan pelbagai skala, termasuk:

- Skala kekerasan Mohs: Skala kualitatif dari 1 (talc) hingga 10 (berlian).

- Kekerasan Vickers (HV): Skala kuantitatif menggunakan indenter piramid berlian.

- Kekerasan Rockwell (HR): Skala kuantitatif mengukur kedalaman penembusan di bawah beban tertentu, dengan pelbagai skala (a, b, c, dll) bergantung kepada jenis bahan dan indenter.

Kekerasan rockwell dari karbida tungsten

Nilai kekerasan Rockwell biasa

Tungsten carbide biasanya mempamerkan kekerasan Rockwell pada skala A (HRA) dari 88 hingga 95.

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

- Skala Rockwell C (HRC): Menggunakan kerucut berlian dengan beban 150 kg, terutamanya untuk keluli keras tetapi kadang -kadang digunakan untuk perbandingan.

Rockwell A kekerasan 88-95 HRA mencerminkan gred tungsten karbida dengan kandungan kobalt yang berbeza -beza dan saiz bijian, yang mempengaruhi kekerasan dan ketangguhan.

Mengapa menggunakan skala Rockwell untuk Tungsten Carbide?

Skala Rockwell lebih disukai kerana daya ujian yang lebih rendah (60 kg) mengurangkan risiko merosakkan indenter berlian berbanding dengan daya yang lebih tinggi yang digunakan dalam skala C (150 kg). Ia menyediakan pengukuran kekerasan yang boleh dipercayai untuk bahan -bahan yang sangat keras seperti karbida tungsten tanpa menjejaskan indenter atau sampel.

Perbandingan kekerasan karbida tungsten dengan skala lain

Kekerasan Tungsten Carbide mendekati Diamond, yang merupakan bahan yang paling sukar diketahui (Mohs 10, Vickers ~ 10,000 HV). Kekerasan Vickers biasanya berkisar antara 2,400 hingga 3,000 HV bergantung kepada komposisi dan pemprosesan.

Faktor yang mempengaruhi kekerasan karbida tungsten

1. Saiz bijian

- Biji -bijian halus (0.2-0.8 μm): kekerasan yang lebih tinggi disebabkan oleh jarak intergranular yang dikurangkan, sesuai untuk alat pemotong dan bahagian pakaian ketepatan.

- Biji-bijian kasar (> 1 μm): kekerasan yang lebih rendah tetapi lebih baik, sesuai untuk aplikasi kesan berat seperti alat perlombongan.

2. Kandungan pengikat kobalt

Tungsten Carbide sering disemen dengan kobalt, yang bertindak sebagai pengikat untuk memegang bijirin WC bersama -sama.

- Kandungan kobalt yang rendah (3-6%): Memaksimumkan kekerasan tetapi meningkatkan kelembutan.

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

3. Suhu sintering dan selepas rawatan

- Suhu sintering yang lebih tinggi (1,400-1,600 ° C) mengoptimumkan ketumpatan dan kekerasan.

- Lapisan permukaan seperti titanium nitride (TIN) dapat meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan memakai.

Sifat mekanikal yang berkaitan dengan kekerasan

- Kekuatan mampatan: Sehingga 2,700 MPa, lebih tinggi daripada kebanyakan logam, menyumbang kepada rintangan haus yang sangat baik di bawah beban.

- Modulus Young: Kira -kira 530-700 IPK, kira -kira tiga kali keluli, menunjukkan kekakuan yang melampau.

- Kekuatan pecah melintang (TRS): Menunjukkan ketangguhan, yang berkait rapat dengan kekerasan sedikit sebanyak.

Aplikasi karbida tungsten berdasarkan kekerasan

Kerana kekerasan dan rintangan haus, tungsten carbide digunakan secara meluas dalam:

- Alat pemotongan: kilang akhir, bit gerudi, sisipan mengekalkan tepi tajam pada suhu tinggi.

- Peralatan perlombongan: Petua gerudi, plat penghancur menentang hubungan batu kasar.

- Bahagian memakai perindustrian: muncung, injap, bushings, dan cincin meterai menahan cecair erosif dan memakai mekanikal.

- Perhiasan: Band perkahwinan menentang calar dan mengekalkan polish selama -lamanya.

Ujian kekerasan karbida tungsten

Kaedah Ujian Kekerasan Rockwell

- Indenter: Kon berlian (sudut 120 °) untuk karbida tungsten.

- Beban: 60 kg untuk skala Rockwell.

- Prosedur: Pelbagai lekapan dibuat pada permukaan yang licin, disediakan, dengan jarak dan jarak tepi dikawal untuk mengelakkan gangguan.

- Penentukuran: Gunakan blok kekerasan dekat dengan kekerasan karbida tungsten untuk ketepatan.

- Keputusan: Purata bacaan berganda, dengan toleransi biasanya ± 0.5 hra.

Kepentingan ujian kekerasan

- Memastikan bahan memenuhi spesifikasi untuk rintangan haus dan ketahanan.

- Kritikal untuk kawalan kualiti dalam pembuatan bahagian karbida tungsten.

- Membantu memilih gred yang sesuai untuk aplikasi yang berbeza berdasarkan keperluan kekerasan dan ketahanan.

Wawasan teknikal tambahan mengenai kekerasan karbida tungsten

Kestabilan dan kekerasan haba

Tungsten Carbide mengekalkan kekerasannya walaupun pada suhu tinggi, yang penting untuk alat pemotongan yang digunakan dalam pemesinan berkelajuan tinggi. Pengekalan kekerasannya pada suhu sehingga 500 ° C menjadikannya lebih tinggi daripada banyak bahan keras lain yang melembutkan di bawah panas.

Kesan bahan pengikat di luar kobalt

Walaupun kobalt adalah pengikat yang paling biasa, pengikat lain seperti nikel atau besi boleh digunakan untuk menyesuaikan kekerasan dan keseimbangan ketahanan. Pengikat nikel boleh meningkatkan rintangan kakisan tetapi mungkin sedikit mengurangkan kekerasan berbanding kobalt.

Kemajuan dalam Komposit Tungsten Carbide

Perkembangan baru-baru ini termasuk komposit karbida tungsten yang berstruktur nano yang mempamerkan kekerasan dan ketangguhan yang dipertingkatkan secara serentak, mengatasi tradisional tradisional.

Permohonan yang diperluas karbida tungsten

Industri perubatan

Tungsten Carbide digunakan dalam instrumen pembedahan dan alat pergigian kerana kekerasan dan biokompatibiliti, memastikan ketepatan dan ketahanan.

Aeroangkasa

Komponen yang terdedah kepada haus dan panas yang melampau, seperti bilah turbin dan bahagian enjin, mendapat manfaat daripada salutan atau sisipan karbida tungsten.

Elektronik

Tungsten Carbide digunakan dalam pembuatan bahagian peralatan semikonduktor yang memerlukan rintangan haus yang tinggi dan kestabilan dimensi.

Teknik ujian kekerasan yang dipertingkatkan

Ujian kekerasan ultrasonik

Kaedah ultrasonik yang tidak merosakkan sedang dibangunkan untuk mengukur kekerasan dan mengesan kelemahan dalaman di bahagian karbida tungsten.

Ujian Microhardness

Ujian Microhardness menggunakan Vickers atau Knoop indenters menyediakan pengukuran kekerasan setempat, berguna untuk lapisan dan lapisan nipis.

Automasi Kawalan Kualiti

Sistem ujian kekerasan automatik dengan senjata robot dan analisis AI meningkatkan konsistensi dan throughput dalam pembuatan.

Kesimpulan

Tungsten Carbide adalah salah satu bahan perindustrian yang paling sukar yang ada, dengan kekerasan Rockwell biasanya antara 88 hingga 95 hra, mencerminkan rintangan dan ketahanan yang luar biasa. Kekerasannya dipengaruhi oleh saiz bijian, kandungan pengikat kobalt, dan keadaan pemprosesan. Skala Rockwell adalah standard untuk mengukur kekerasan tungsten karbida, memberikan hasil yang boleh dipercayai dan tepat penting untuk kawalan kualiti dan pemilihan bahan. Kekerasan yang luar biasa ini, digabungkan dengan kekuatan mampatan dan kekakuan yang tinggi, menjadikan tungsten karbida sangat diperlukan dalam alat pemotong, peralatan perlombongan, dan komponen tahan haus.

Soalan Lazim

1. Apakah pelbagai kekerasan Rockwell yang tipikal di karbida tungsten?

Tungsten Carbide biasanya mempunyai kekerasan Rockwell antara 88 dan 95 hra, sepadan dengan kira -kira 69 hingga 81 HRC.

2. Mengapa Rockwell Skala Digunakan untuk Ujian Kekerasan Karbida Tungsten?

Skala Rockwell menggunakan daya ujian yang lebih rendah (60 kg) dan indenter berlian, yang menghalang kerosakan pada indenter dan menyediakan pembacaan kekerasan yang tepat untuk bahan -bahan yang sangat keras seperti tungsten carbide.

3. Bagaimana kandungan kobalt menjejaskan kekerasan karbida tungsten?

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

4. Apakah hubungan antara saiz bijian dan kekerasan di karbida tungsten?

Biji -bijian yang lebih baik mengakibatkan kekerasan yang lebih tinggi dan rintangan memakai, manakala bijirin kasar meningkatkan ketangguhan tetapi kekerasan yang lebih rendah.

5. Bagaimana kekerasan karbida tungsten diuji dalam industri?

Kekerasan diuji menggunakan penguji kekerasan Rockwell pada skala A, dengan penyediaan spesimen yang teliti, pelbagai lekukan, dan penentukuran terhadap blok kekerasan standard.

Petikan:

[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/comprehensive-guide-to-testing-tungsten-carbide-rods-key-steps-to-ensure-quality-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-be-achieved.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_tabosu.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://wenlijituan.en.made-in-china.com/product/veBuonyjggrj/china-yg20-c13-tungsten-carbide-rods-with-rockwell-hardness-58.html

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

[27] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-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-and-cons-of-tungsten-carbide-a-comprehensive-guide/