Hva er Rockwell -hardheten til wolframkarbid?

Innholdsmeny

● Forståelse av wolframkarbid og dets hardhet

>> Hva er hardhet?

● Rockwell Hardness av wolframkarbid

>> Typiske Rockwell -hardhetsverdier

>> Hvorfor bruke Rockwell en skala til wolframkarbid?

● Sammenligning av wolframkarbidhardhet med andre skalaer

● Faktorer som påvirker wolframkarbidhardhet

>> 1. Kornstørrelse

>> 2.

>> 3. sintringstemperatur og etterbehandling

● Mekaniske egenskaper relatert til hardhet

● Bruksområder av wolframkarbid basert på hardhet

● Hardhetstesting av wolframkarbid

>> Rockwell Hardness Test Method

>> Viktigheten av hardhetstesting

● Ytterligere teknisk innsikt om wolframkarbidhardhet

>> Termisk stabilitet og hardhet

>> Effekt av bindematerialer utover kobolt

>> Fremskritt innen wolframkarbidkompositter

● Utvidede applikasjoner av wolframkarbid

>> Medisinsk industri

>> Luftfart

>> Elektronikk

● Forbedret hardhetstestingsteknikker

>> Ultrasonisk hardhetstesting

>> Mikrohardness -testing

>> Kvalitetskontrollautomatisering

● Konklusjon

● FAQ

>> 1. Hva er det typiske Rockwell -hardhetsområdet for wolframkarbid?

>> 2. Hvorfor brukes Rockwell en skala til tungsten -karbidhardhetstesting?

>> 3. Hvordan påvirker koboltinnholdet wolframkarbidhardhet?

>> 4. Hva er forholdet mellom kornstørrelse og hardhet i wolframkarbid?

>> 5. Hvordan testes tungsten -karbidhardhet i industrien?

● Sitasjoner:

Tungsten-karbid er kjent for sin eksepsjonelle hardhet og slitestyrke, noe som gjør det til et kritisk materiale i industrielt verktøy, maskinering og slitasjeanlegg. Å forstå sin Rockwell -hardhet er avgjørende for ingeniører, produsenter og brukere å velge riktig karakter for spesifikke oppgaver og for å sikre kvalitetskontroll. Denne omfattende artikkelen undersøker Rockwell -hardheten til wolframkarbid, sammenligningen med andre hardhetsskalaer, faktorer som påvirker dens hardhet, anvendelser og testmetoder.

Forståelse av wolframkarbid og dets hardhet

Wolframkarbid (WC) er en kjemisk forbindelse sammensatt av wolfram- og karbonatomer, typisk i et forhold nær 94% wolfram og 6% karbon. Det danner en sekskantet nærpakket krystallstruktur som bidrar til dens bemerkelsesverdige mekaniske egenskaper, inkludert hardhet, stivhet og trykkfasthet.

Hva er hardhet?

Hardhet er materialets motstand mot permanent deformasjon, riper eller innrykk. Det er en nøkkelegenskap for materialer som brukes til å skjære verktøy, bruke deler og slipemidler. Hardhet måles ved bruk av forskjellige skalaer, inkludert:

- MOHS Hardness Scale: Kvalitativ skala fra 1 (talkum) til 10 (diamant).

- Vickers Hardness (HV): Kvantitativ skala ved bruk av en diamantpyramideindenter.

- Rockwell Hardness (HR): Kvantitativ skala som måler penetrasjonsdybde under spesifikke belastninger, med forskjellige skalaer (A, B, C, etc.) avhengig av material- og indentertypen.

Rockwell Hardness av wolframkarbid

Typiske Rockwell -hardhetsverdier

Tungsten -karbid viser typisk en Rockwell -hardhet i A -skalaen (HRA) fra 88 til 95. Dette tilsvarer omtrent 69 til 81 på Rockwell C -skalaen (HRC), som ofte brukes til herdede stål.

- Rockwell A Scale (HRA): Bruker en diamantkjegleindenter med 60 kg belastning, egnet for veldig harde materialer som wolframkarbid.

- Rockwell C -skala (HRC): Bruker en diamantkjegle med 150 kg belastning, hovedsakelig for herdede stål, men noen ganger brukt til sammenligning.

Rockwell et hardhetsområde på 88–95 HRA gjenspeiler wolframkarbidkarakterer med varierende koboltbindemiddelinnhold og kornstørrelser, som påvirker hardhet og seighet.

Hvorfor bruke Rockwell en skala til wolframkarbid?

Rockwell A -skalaen er å foretrekke fordi den lavere testkraften (60 kg) reduserer risikoen for å skade diamantindenteret sammenlignet med den høyere kraften som ble brukt i C -skalaen (150 kg). Det gir pålitelige hardhetsmålinger for ekstremt harde materialer som wolframkarbid uten at det går ut over indenteret eller prøven.

Sammenligning av wolframkarbidhardhet med andre skalaer

Tungsten Carbides hardhet nærmer seg Diamond, som er det vanskeligste kjente materialet (MOHS 10, Vickers ~ 10.000 HV). Dets Vickers -hardhet varierer typisk fra 2.400 til 3000 HV avhengig av sammensetning og prosessering.

Faktorer som påvirker wolframkarbidhardhet

1. Kornstørrelse

- Fine korn (0,2–0,8 um): Høyere hardhet på grunn av redusert intergranulær avstand, ideell for skjæreverktøy og presisjonsbruk.

- Grove korn (> 1 um): lavere hardhet, men forbedret seighet, egnet for påvirkningstunge applikasjoner som gruveverktøy.

2.

Tungsten -karbid blir ofte sementert med kobolt, som fungerer som et bindemiddel for å holde WC -korn sammen.

- Lavt koboltinnhold (3–6%): Maksimerer hardheten, men øker sprøhet.

- Høy koboltinnhold (10–20%): Forbedrer seighet, men reduserer hardheten.

3. sintringstemperatur og etterbehandling

- Høyere sintringstemperaturer (1.400–1.600 ° C) optimaliserer tetthet og hardhet.

- Overflatebelegg som titannitrid (TIN) kan øke overflatens hardhet og slite motstand.

Mekaniske egenskaper relatert til hardhet

- Trykkstyrke: Opptil 2700 MPa, høyere enn de fleste metaller, og bidrar til utmerket slitasje under belastning.

- Youngs modul: Omtrent 530–700 GPa, omtrent tre ganger stål, noe som indikerer ekstrem stivhet.

- Tverrgående bruddstyrke (TRS): Indikerer seighet, som omvendt korrelerer med hardhet til en viss grad.

Bruksområder av wolframkarbid basert på hardhet

På grunn av sin hardhet og slitestyrke, er wolframkarbid mye brukt i:

- Skjæreverktøy: End Mills, Drillbits, Inserts opprettholder skarpe kanter ved høye temperaturer.

- Gruveutstyr: borespisser, knuserplater motstår slipende bergkontakt.

- Industrielle slitasje deler: dyser, ventiler, gjennomføringer og tetningsringer tåler erosive væsker og mekanisk slitasje.

- Smykker: Bryllupsband motstår riper og beholder polsk på ubestemt tid.

Hardhetstesting av wolframkarbid

Rockwell Hardness Test Method

- Indenter: Diamantkegle (120 ° vinkel) for wolframkarbid.

- Last: 60 kg for Rockwell en skala.

- Prosedyre: Flere innrykk gjøres på en jevn, tilberedt overflate, med avstand og kantavstand kontrollert for å unngå forstyrrelser.

- Kalibrering: Bruk hardhetsblokker i nærheten av wolframkarbidhardhet for nøyaktighet.

- Resultat: Gjennomsnitt av flere avlesninger, med toleranser typisk ± 0,5 HRA.

Viktigheten av hardhetstesting

- Sikrer at materiale oppfyller spesifikasjoner for slitestyrke og holdbarhet.

- Kritisk for kvalitetskontroll i produksjon av wolframkarbiddeler.

- Hjelper med å velge passende karakterer for forskjellige applikasjoner basert på hardhet og seighetskrav.

Ytterligere teknisk innsikt om wolframkarbidhardhet

Termisk stabilitet og hardhet

Tungsten-karbid opprettholder sin hardhet selv ved forhøyede temperaturer, noe som er avgjørende for å skjære verktøy som brukes i høyhastighets maskinering. Dets hardhetsretensjon ved temperaturer opp til 500 ° C gjør det overlegen mange andre harde materialer som mykner under varme.

Effekt av bindematerialer utover kobolt

Mens kobolt er det vanligste bindemidlet, kan andre permer som nikkel eller jern brukes til å skreddersy hardhet og seighetsbalanse. Nikkelbindemidler kan forbedre korrosjonsmotstanden, men kan redusere hardheten litt sammenlignet med kobolt.

Fremskritt innen wolframkarbidkompositter

Nyere utvikling inkluderer nanostrukturerte wolframkarbidkompositter som viser forbedret hardhet og seighet samtidig, og overvinner tradisjonelle avveininger.

Utvidede applikasjoner av wolframkarbid

Medisinsk industri

Tungsten -karbid brukes i kirurgiske instrumenter og tannverktøy på grunn av dets hardhet og biokompatibilitet, noe som sikrer presisjon og holdbarhet.

Luftfart

Komponenter utsatt for ekstrem slitasje og varme, for eksempel turbinblader og motordeler, drar nytte av wolframkarbidbelegg eller innlegg.

Elektronikk

Wolframkarbid brukes til å produsere halvlederutstyrsdeler som krever høy slitasje og dimensjonell stabilitet.

Forbedret hardhetstestingsteknikker

Ultrasonisk hardhetstesting

Ikke-destruktive ultralydmetoder utvikles for å måle hardhet og oppdage interne feil i wolframkarbiddeler.

Mikrohardness -testing

Mikrohardness -tester ved bruk av Vickers eller KNOOP -indentører gir lokaliserte hardhetsmålinger, nyttige for belegg og tynne lag.

Kvalitetskontrollautomatisering

Automatiserte hardhetstestsystemer med robotarmer og AI -analyse forbedrer konsistensen og gjennomstrømningen i produksjonen.

Konklusjon

Tungsten -karbid er et av de vanskeligste industrielle materialene som er tilgjengelige, med en Rockwell -hardhet som typisk varierer fra 88 til 95 HRA, noe som gjenspeiler dens eksepsjonelle slitestyrke og holdbarhet. Hardheten påvirkes av kornstørrelse, koboltbindemiddelinnhold og behandlingsforhold. Rockwell A -skalaen er standarden for å måle wolframkarbidhardhet, og gir pålitelige og nøyaktige resultater som er viktige for kvalitetskontroll og materialvalg. Denne enestående hardheten, kombinert med høy trykkfasthet og stivhet, gjør wolframkarbid uunnværlig når det gjelder skjæreverktøy, gruveutstyr og slitasjebestandige komponenter.

FAQ

1. Hva er det typiske Rockwell -hardhetsområdet for wolframkarbid?

Tungsten -karbid har vanligvis en Rockwell -hardhet mellom 88 og 95 HRA, tilsvarende omtrent 69 til 81 HRC.

2. Hvorfor brukes Rockwell en skala til tungsten -karbidhardhetstesting?

Rockwell A -skalaen bruker en lavere testkraft (60 kg) og en diamantindenter, som forhindrer skader på indenteret og gir nøyaktige hardhetsavlesninger for veldig harde materialer som wolframkarbid.

3. Hvordan påvirker koboltinnholdet wolframkarbidhardhet?

Nedre koboltinnhold øker hardheten, men reduserer seighet, mens høyere koboltinnhold forbedrer seigheten på bekostning av hardhet.

4. Hva er forholdet mellom kornstørrelse og hardhet i wolframkarbid?

Finere korn resulterer i høyere hardhet og slitestyrke, mens grovere korn forbedrer seigheten, men lavere hardhet.

5. Hvordan testes tungsten -karbidhardhet i industrien?

Hardhet testes ved bruk av Rockwell Hardness -testeren på A -skalaen, med nøye prøveforberedelse, flere innrykk og kalibrering mot standard hardhetsblokker.

Sitasjoner:

[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-karbide.html

[9] https://www.carbide-part.com/blog/comprehensive-guide-to-testing-tungsten-carbide-tods-key-steps-to-ensure-nality-andformance/

[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-cale.html

[16] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/04/what-sort-of-hardness-can-be-e-cheieved.html

[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-conversion-dable.html

[18] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/hardness.html

[19] https://www.nist.gov/publications/effect-stel-and-tungsten-carbide-ball-indenter-rockwell-hardness-tester

[20] https://www.mosercompany.com/tungstencarbide.htm

[21] https://heatford.com/sertlik_donusum_tablosu.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/genereralcarbide-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

[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.getymages.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-tod-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-indxable-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/