Wat is de Rockwell -hardheid van wolfraamcarbide?

Inhoudsmenu

● Inzicht in wolfraamcarbide en zijn hardheid

>> Wat is hardheid?

● Rockwell Hardheid van wolfraamcarbide

>> Typische Rockwell -hardheidswaarden

>> Waarom de Rockwell een schaal gebruiken voor Tungsten Carbide?

● Vergelijking van wolfraamcarbide -hardheid met andere schalen

● Factoren die van invloed zijn op de hardheid van wolfraamcarbide

>> 1. Graangrootte

>> 2. Cobalt Binder -inhoud

>> 3. Sintertemperatuur en na de behandeling

● Mechanische eigenschappen gerelateerd aan hardheid

● Toepassingen van wolfraamcarbide op basis van hardheid

● Hardheidstesten van wolfraamcarbide

>> Rockwell Hardheidstestmethode

>> Het belang van hardheidstesten

● Aanvullende technische inzichten in wolfraamcarbide -hardheid

>> Thermische stabiliteit en hardheid

>> Impact van bindmaterialen voorbij kobalt

>> Vooruitgang in wolfraamcarbide -composieten

● Uitgebreide toepassingen van wolfraamcarbide

>> Medische industrie

>> Ruimtevaart

>> Elektronica

● Verbeterde technieken voor hardheidstests

>> Ultrasone hardheidstesten

>> Microhardness -testen

>> Automatisering van kwaliteitscontrole

● Conclusie

● FAQ

>> 1. Wat is het typische Rockwell -hardheidsbereik van wolfraamcarbide?

>> 2. Waarom is de Rockwell een schaal die wordt gebruikt voor Tungsten Carbide Hardness Testing?

>> 3. Hoe beïnvloedt het kobaltgehalte de wolfraamcarbide -hardheid?

>> 4. Wat is de relatie tussen korrelgrootte en hardheid in wolfraamcarbide?

>> 5. Hoe wordt Tungsten Carbide Hardheid getest in de industrie?

● Citaten:

Wolfraamcarbide staat bekend om zijn uitzonderlijke hardheid en slijtvastheid, waardoor het een kritisch materiaal is in industrieel gereedschap, bewerking en slijtvaste toepassingen. Inzicht in de Rockwell -hardheid is essentieel voor ingenieurs, fabrikanten en gebruikers om het juiste cijfer te selecteren voor specifieke taken en om kwaliteitscontrole te garanderen. Dit uitgebreide artikel onderzoekt de Rockwell -hardheid van wolfraamcarbide, de vergelijking met andere hardheidsschalen, factoren die de hardheid, toepassingen en testmethoden beïnvloeden.

Inzicht in wolfraamcarbide en zijn hardheid

Tungsten carbide (WC) is een chemische verbinding die bestaat uit wolfraam- en koolstofatomen, meestal in een verhouding in de buurt van 94% Tungsten en 6% koolstof. Het vormt een zeshoekige crystal structuur die bijdraagt ​​aan zijn opmerkelijke mechanische eigenschappen, waaronder hardheid, stijfheid en druksterkte.

Wat is hardheid?

Hardheid is de weerstand van een materiaal tegen permanente vervorming, krabben of inspringing. Het is een belangrijke eigenschap voor materialen die worden gebruikt bij snijgereedschap, slijtage onderdelen en schuurmiddelen. Hardheid wordt gemeten met behulp van verschillende schalen, waaronder:

- Mohs Hardness Scale: kwalitatieve schaal van 1 (talk) tot 10 (diamant).

- Vickers Hardheid (HV): Kwantitatieve schaal met behulp van een diamantpiramide indenter.

- Rockwell Hardheid (HR): Kwantitatieve schaal die penetratiediepte meet onder specifieke belastingen, met verschillende schalen (A, B, C, enz.) Afhankelijk van het materiaal- en indentertype.

Rockwell Hardheid van wolfraamcarbide

Typische Rockwell -hardheidswaarden

Tungsten carbide vertoont meestal een Rockwell -hardheid op de A -schaal (HRA) variërend van 88 tot 95. Dit komt overeen met ongeveer 69 tot 81 op de Rockwell C -schaal (HRC), die gewoonlijk wordt gebruikt voor gehard staal.

- Rockwell A Scale (HRA): maakt gebruik van een diamantkegel indenter met een belasting van 60 kg, geschikt voor zeer harde materialen zoals wolfraamcarbide.

- Rockwell C Scale (HRC): gebruikt een diamantkegel met een belasting van 150 kg, voornamelijk voor geharde staal, maar soms gebruikt voor vergelijking.

De Rockwell Een hardheidsbereik van 88-95 HRA weerspiegelt wolfraamcarbide -cijfers met verschillende kobaltbinderinhoud en korrelgroottes, die de hardheid en taaiheid beïnvloeden.

Waarom de Rockwell een schaal gebruiken voor Tungsten Carbide?

De Rockwell A -schaal heeft de voorkeur omdat de lagere testkracht (60 kg) het risico op het beschadigen van de diamantdenter vermindert in vergelijking met de hogere kracht die in de C -schaal wordt gebruikt (150 kg). Het biedt betrouwbare hardheidsmetingen voor extreem harde materialen zoals wolfraamcarbide zonder het indenter of het monster in gevaar te brengen.

Vergelijking van wolfraamcarbide -hardheid met andere schalen

De hardheid van Tungsten Carbide nadert die van Diamond, het moeilijkst bekende materiaal (MOHS 10, Vickers ~ 10.000 HV). De hardheid van Vickers varieert meestal van 2.400 tot 3000 HV, afhankelijk van de samenstelling en verwerking.

Factoren die van invloed zijn op de hardheid van wolfraamcarbide

1. Graangrootte

- Fijne korrels (0,2 - 0,8 µm): hogere hardheid als gevolg van verminderde intergranulaire afstand, ideaal voor snijgereedschap en precisiedlaire onderdelen.

- Gerechte korrels (> 1 µm): lagere hardheid maar verbeterde taaiheid, geschikt voor impact-zware toepassingen zoals mijnbouwhulpmiddelen.

2. Cobalt Binder -inhoud

Wolfraamcarbide wordt vaak gecementeerd met kobalt, dat als een bindmiddel fungeert om toilet korrels bij elkaar te houden.

- Laag kobaltgehalte (3-6%): maximaliseert de hardheid maar verhoogt de brosheid.

- Hoog kobaltgehalte (10-20%): verbetert de taaiheid maar vermindert de hardheid.

3. Sintertemperatuur en na de behandeling

- Hogere sintertemperaturen (1.400-1600 ° C) optimaliseren de dichtheid en hardheid.

- Oppervlakte -coatings zoals titaniumnitride (TIN) kunnen de hardheid van het oppervlak en de slijtvastheid verder verbeteren.

Mechanische eigenschappen gerelateerd aan hardheid

- Compressieve sterkte: tot 2.700 MPa, hoger dan de meeste metalen, wat bijdraagt ​​aan uitstekende slijtvastheid onder belasting.

- Young's Modulus: ongeveer 530–700 GPA, ongeveer drie keer die van staal, wat een extreme stijfheid aangeeft.

- Transversale breuksterkte (TRS): duidt op taaiheid, die tot op zekere hoogte omgekeerd met hardheid correleert.

Toepassingen van wolfraamcarbide op basis van hardheid

Vanwege zijn hardheid en slijtvastheid wordt wolfraamcarbide veel gebruikt in:

- Snijdgereedschap: eindfabrieken, boorbits, inzetstukken houden scherpe randen bij hoge temperaturen.

- Mijnbouwapparatuur: boortips, Crusher -platen verzetten zich weerstand bij schurende rotscontact.

- Industriële slijtagedelen: sproeiers, kleppen, bussen en afdichtringen verdragen erosieve vloeistoffen en mechanische slijtage.

- Sieraden: trouwringen weerstaan ​​krassen en behouden Poolse voor onbepaalde tijd.

Hardheidstesten van wolfraamcarbide

Rockwell Hardheidstestmethode

- Indenter: diamantkegel (120 ° hoek) voor wolfraamcarbide.

- Laad: 60 kg voor Rockwell een schaal.

- Procedure: meerdere inkepingen worden gemaakt op een glad, voorbereid oppervlak, met afstand en randafstand die worden gecontroleerd om interferentie te voorkomen.

- Kalibratie: gebruik hardheidsblokken dicht bij wolfraamcarbide -hardheid voor nauwkeurigheid.

- Resultaat: gemiddelde van meerdere metingen, met toleranties typisch ± 0,5 HRA.

Het belang van hardheidstesten

- Zorgt voor materiaal dat voldoet aan specificaties voor slijtvastheid en duurzaamheid.

- Cruciaal voor kwaliteitscontrole bij de productie van wolfraamcarbide -onderdelen.

- Helpt bij het selecteren van geschikte cijfers voor verschillende toepassingen op basis van hardheid en taaiheidsvereisten.

Aanvullende technische inzichten in wolfraamcarbide -hardheid

Thermische stabiliteit en hardheid

Tungsten Carbide handhaaft zijn hardheid, zelfs bij verhoogde temperaturen, wat cruciaal is voor snijgereedschappen die worden gebruikt bij het bewerken van hoge snelheid. De hardheidsretentie bij temperaturen tot 500 ° C maakt het superieur aan vele andere harde materialen die verzachten onder warmte.

Impact van bindmaterialen voorbij kobalt

Hoewel kobalt het meest voorkomende bindmiddel is, kunnen andere bindmiddelen zoals nikkel of ijzer worden gebruikt om de hardheid en taaiheidsbalans aan te passen. Nikkelbinders kunnen de corrosieweerstand verbeteren, maar kunnen de hardheid enigszins verminderen in vergelijking met kobalt.

Vooruitgang in wolfraamcarbide -composieten

Recente ontwikkelingen omvatten nano-gestructureerde wolfraamcarbide-composieten die tegelijkertijd verbeterde hardheid en taaiheid vertonen, waarbij traditionele afwegingen worden overwonnen.

Uitgebreide toepassingen van wolfraamcarbide

Medische industrie

Wolfraamcarbide wordt gebruikt in chirurgische instrumenten en tandheelkundige hulpmiddelen vanwege de hardheid en biocompatibiliteit, waardoor precisie en duurzaamheid worden gewaarborgd.

Ruimtevaart

Componenten die worden blootgesteld aan extreme slijtage en warmte, zoals turbinebladen en motoronderdelen, profiteren van wolfraamcarbide -coatings of inzetstukken.

Elektronica

Wolfraamcarbide wordt gebruikt bij de productie van halfgeleiderapparatuuronderdelen die een hoge slijtvastheid en dimensionale stabiliteit vereisen.

Verbeterde technieken voor hardheidstests

Ultrasone hardheidstesten

Niet-destructieve ultrasone methoden worden ontwikkeld om de hardheid te meten en interne gebreken in wolfraamcarbide-onderdelen te detecteren.

Microhardness -testen

Microhardness -tests met behulp van vickers of knoopsindters bieden gelokaliseerde hardheidsmetingen, nuttig voor coatings en dunne lagen.

Automatisering van kwaliteitscontrole

Geautomatiseerde hardheidstestsystemen met robotarmen en AI -analyse verbeteren de consistentie en doorvoer in de productie.

Conclusie

Tungsten carbide is een van de moeilijkste industriële materialen die beschikbaar zijn, met een Rockwell -hardheid die meestal variërend van 88 tot 95 HRA, die zijn uitzonderlijke slijtvastheid en duurzaamheid weerspiegelt. De hardheid wordt beïnvloed door korrelgrootte, kobaltbinderinhoud en verwerkingsomstandigheden. De Rockwell A -schaal is de standaard voor het meten van wolfraamcarbide -hardheid, waardoor betrouwbare en nauwkeurige resultaten essentieel zijn voor kwaliteitscontrole en materiaalselectie. Deze uitstekende hardheid, gecombineerd met hoge druksterkte en stijfheid, maakt wolfraamcarbide onmisbaar in snijgereedschap, mijnbouwapparatuur en slijtvaste componenten.

FAQ

1. Wat is het typische Rockwell -hardheidsbereik van wolfraamcarbide?

Tungsten Carbide heeft meestal een Rockwell -hardheid tussen 88 en 95 HRA, die ongeveer overeenkomt met 69 tot 81 HRC.

2. Waarom is de Rockwell een schaal die wordt gebruikt voor Tungsten Carbide Hardness Testing?

De Rockwell A -schaal maakt gebruik van een lagere testkracht (60 kg) en een diamanten indenter, die schade aan het indenter voorkomt en nauwkeurige hardheidswaarden biedt voor zeer harde materialen zoals wolfraamcarbide.

3. Hoe beïnvloedt het kobaltgehalte de wolfraamcarbide -hardheid?

Lagere kobaltgehalte verhoogt de hardheid maar vermindert de taaiheid, terwijl een hoger kobaltgehalte de taaiheid verbetert ten koste van de hardheid.

4. Wat is de relatie tussen korrelgrootte en hardheid in wolfraamcarbide?

Fijnere korrels resulteren in een hogere hardheid en slijtvastheid, terwijl grovere korrels de taaiheid verbeteren maar lagere hardheid.

5. Hoe wordt Tungsten Carbide Hardheid getest in de industrie?

Hardheid wordt getest met behulp van de Rockwell Hardness Tester op de A -schaal, met zorgvuldige exemplaren, meerdere inkepingen en kalibratie tegen standaard hardheidsblokken.

Citaten:

[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-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-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-teel-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-expled/

[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.dymetalloyss.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-alys-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-graad-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://coweseal.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-crepheensive-guide/