Menu treści
● Skład i właściwości
>> Węglenie wolframowe
>> Stal
>> Tabela porównawcza
● Twardość
● Wytrzymałość
● Odporność na zużycie
● Odporność na ciepło
● Wytrzymałość na rozciąganie
● Zastosowania
>> Węglenie wolframowe
>> Stal
● Koszty i produkcja
● Zalety i wady
>> Węglenie wolframowe
>> Stal
● Czy węglika wolgiałowe jest silniejsze niż stal?
>> Kiedy używać węgliku wolframu
>> Kiedy używać stali
● Wniosek
● FAQ
>> 1. Jaka jest główna różnica między węglika wolframu a stalą?
>> 2. Który materiał jest lepszy dla narzędzi tnących, węgliku wolframu lub stali?
>> 3. W jaki sposób odporność na ciepło węglika wolframowego porównuje się do stali?
>> 4. Jakie są wspólne zastosowania węglika wolframowego?
>> 5. Jakie są wspólne zastosowania stali?
● Cytaty:
Węglenie i stal wolframu są zarówno popularnymi materiałami w branży produkcyjnej, budowlanej i innych. Każdy materiał ma unikalne właściwości, które sprawiają, że nadaje się do różnych aplikacji. Węglenie wolframowe jest związkiem znanym ze swojej twardości i odporności, podczas gdy stal znana jest ze swojej wytrzymałości i wytrzymałości na rozciąganie [4]. W tym artykule porównamy właściwości węgliku i stali wolframu, aby ustalić, który materiał jest silniejszy i lepiej odpowiedni do określonych zastosowań.
Skład i właściwości
Węglenie wolframowe
Węglenie wolframowe to związek składający się z równych części wolframu i węgla, z wzorem chemicznym WC [4]. Atomy układają się w krystalicznej strukturze sieci, nadając jej niezwykłą twardość [4]. Węglenie wolframowe ma twardość, która jest druga tylko Diamond w skali Mohsa, co czyni go jednym z najtrudniejszych materiałów [4].
Stal
Stal jest stopem żelaza i węgla, z innymi elementami dodanymi w celu osiągnięcia określonych właściwości. Stalowa stal (HSS) jest rodzajem stali powszechnie używanej do narzędzi tnącej ze względu na jej twardość i odporność na ciepło [1].
Porównanie Table
| właściwości |
Tungsten Carbide |
Stal |
| Twardość |
85-95 HRA [1] |
62-65 HRC (stal z dużą prędkością) [1] |
| Wytrzymałość |
Kruche [1] |
0,18-0,32 mj/m2 (stal z dużą prędkością) [1] |
| Odporność na zużycie |
Superior [1] |
Niższy niż węglik wolframowy [1] |
| Odporność na ciepło |
Do 800-1000 ° C [1] |
Twardość maleje powyżej 500 ° C [1] |
| Wytrzymałość na rozciąganie |
Do 500 000 psi [9] |
100 000 do 150 000 psi [9] |
| Gęstość |
Około 15 g/cm3 [11] |
Około 7,9 g/cm3 [11] |
| Moduł sprężystości |
630 GPA [11] |
190 GPA [11] |
Twardość
Węglenie wolframowe jest znacznie trudniejsze niż stal. Narzędzia do węglików zazwyczaj mają twardość 85-95 HRA, a narzędzia szybkiego stali (HSS) wahają się od 62-65 HRC [1]. Ta doskonała twardość pozwala węglikowi na utrzymanie ostrzejszego najnowocześniejszego przez dłuższe okresy i mocniejsze materiały maszynowe [1].
Wytrzymałość
Stal ogólnie wykazuje większą wytrzymałość w porównaniu do węglika [1]. Stal z szybkiej prędkości ma wytrzymałość wpływu 0,18-0,32 MJ/M2, co czyni ją bardziej odporną na odpryskiwanie i pęknięcie [1]. Węglacz, będąc materiałem ceramicznym, jest bardziej krucha i podatna na szczelinowanie pod wpływem, pomimo jego wyższej twardości [1].
Odporność na zużycie
Węglowodan wykazuje doskonałą odporność na zużycie w porównaniu do stali [1]. Wysoka twardość i obecność cząstek twardego węglika w jej mikrostrukturze przyczyniają się do tej właściwości [1]. Narzędzia do węglików utrzymują ich najnowocześniejszą i wymiarową stabilność przez dłuższe okresy, szczególnie podczas obróbki materiałów ściernych [1] [2].
Odporność na ciepło
Węglowodan wolframowy przewyższa stal w odporności na ciepło. Narzędzia do węglików mogą utrzymać swoją twardość i wydajność cięcia w temperaturach do 800-1000 ° C [1]. Twardość szybkich narzędzi stalowych zaczyna znacznie zmniejszać się w temperaturach powyżej 500 ° C [1].
Wytrzymałość na rozciąganie
Tungsten ma wytrzymałość na rozciąganie około 500 000 psi, znacznie przewyższając wytrzymałość na rozciąganie stali, która zwykle waha się od 100 000 do 150 000 psi [9]. To sprawia, że wolfram jest idealny do zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości i minimalnego deformacji [9].
Zastosowania
Węglenie wolframowe
Węglenie wolframowe jest stosowane w różnych zastosowaniach ze względu na jego twardość, odporność na zużycie i odporność na ciepło [7]. Te aplikacje obejmują:
- Narzędzia tnące do obróbki, takie jak wiertarki [7] [10]
- części odporne na zużycie, takie jak dysze i łożyska [3]
- Narzędzia wiercenia dla przemysłu wydobywczego i wiercenia [7]
- Instrumenty chirurgiczne ze względu na ich wydajność i odporność na korozję [10]
- Komponenty, które muszą wytrzymać wysokie temperatury [5]
Stal
Stal jest stosowana w różnych zastosowaniach ze względu na jego wytrzymałość, wytrzymałość na rozciąganie i opłacalność [5]. Te aplikacje obejmują:
- Narzędzia tnące, takie jak ćwiczenia, krany i łopatki [5]
- Składniki strukturalne w budownictwie, takie jak wiązki i kolumny [10]
- komponenty samochodowe, takie jak przekładnie i osie
- Połączki, takie jak śruby i śruby
Koszty i produkcja
Stal szybki jest na ogół tańszy w produkcji i zakupu [5]. Węglenie wolframowe, choć bardziej kosztowne, oferuje dłuższą żywotność i lepszą wydajność w trudnych warunkach [5]. To sprawia, że węgliek wolframowy jest bardziej opłacalny w perspektywie długoterminowej, szczególnie w środowiskach o wysokiej noszeniu [5]. Produkcja węglików wolframowych obejmuje spiekanie, proces wymagający wyrafinowanego sprzętu i technik, przyczyniając się do jego wyższych kosztów [5]. Natomiast HSS można wytwarzać przy użyciu bardziej konwencjonalnych metod metalurgii [5].
Zalety i wady
Węglenie wolframowe
Zalety:
- Wysoka twardość [1]
- Doskonała odporność na zużycie [1]
- Wysoka odporność na ciepło [1]
- Wysoka wytrzymałość na ściskanie [2]
- Utrzymuje integralność strukturalną pod stresem [2]
Wady:
- kruche i podatne na szczelinowanie pod wpływem [1]
- droższe niż stal [5]
- wymaga wyrafinowanych technik produkcyjnych [5]
Stal
Zalety:
- Wysoka wytrzymałość [1]
- Bardziej odporny na odpryskiwanie i pękanie [1]
- tańszy niż węglika wolframu [5]
- można wytwarzać przy użyciu konwencjonalnych metod metalurgii [5]
Wady:
- Niższa twardość niż węglik wolframowy [1]
- Niższa odporność na zużycie niż węglik wolframowy [1]
- Twardość znacznie maleje w temperaturach powyżej 500 ° C [1]
Czy węglika wolgiałowe jest silniejsze niż stal?
Węglenie wolframowe jest silniejsze niż stal pod względem twardości, odporności na zużycie, odporności na ciepło i wytrzymałości na ściskanie [1] [2]. Jednak stal jest trudniejsza i bardziej odporna na uderzenie [1]. Wybór między węglika wolframu a stalą zależy od konkretnego zastosowania i wymaganych właściwości [5].
Kiedy używać węgliku wolframu
Węglenie wolframowe jest preferowanym wyborem ekstremalnych warunków, w których wymagana jest wysoka twardość, odporność na zużycie i stabilność temperatury [5]. Jest idealny do aplikacji, takich jak narzędzia tnące, części odporne na zużycie i narzędzia wiercenia [7].
Kiedy używać stali
Stal jest wystarczająca do ogólnych zadań cięcia i jest bardziej opłacalna dla niektórych zastosowań [5]. Jest idealny do zastosowań, w których wymagana jest wytrzymałość i odporność na uderzenie, takie jak komponenty konstrukcyjne i części motoryzacyjne [10].
Wniosek
Podsumowując, węglika wolframowa i stal to dwa różne materiały o unikalnych właściwościach, które sprawiają, że są odpowiednie do różnych zastosowań. Węglenie wolframowe jest silniejsze niż stal pod względem twardości, odporności na zużycie, odporności na ciepło i wytrzymałości na ściskanie [1] [2]. Jednak stal jest trudniejsza i bardziej odporna na uderzenie [1]. Wybór między węglika wolframu a stalą zależy od konkretnego zastosowania i wymaganych właściwości [5]. Gdy wymagana jest wysoka twardość, odporność na zużycie i stabilność temperatury, preferowanym wyborem jest węglik wolframowy [5]. Gdy wymagana jest wytrzymałość i odporność na uderzenie, stal jest lepszą opcją [1].
FAQ
1. Jaka jest główna różnica między węglika wolframu a stalą?
Węglenie wolframowe jest związkiem znanym z wyjątkowej twardości i odporności na zużycie, co czyni go idealnym do zastosowań wymagających ekstremalnej trwałości i precyzji [4] [5]. Z drugiej strony stal znana jest ze swojej wytrzymałości i wytrzymałości na rozciąganie i jest bardziej opłacalna dla niektórych zastosowań [5].
2. Który materiał jest lepszy dla narzędzi tnących, węgliku wolframu lub stali?
Węglenie wolframowe jest ogólnie lepsze w przypadku narzędzi tnących ze względu na jego doskonałą twardość i odporność na zużycie [1] [5]. Może skuteczniej utrzymać ostrzejszy najnowocześniejszy krawędź i maszynowe materiały [1]. Jednak narzędzia do cięcia stali są bardziej opłacalne dla ogólnych zadań cięcia [5].
3. W jaki sposób odporność na ciepło węglika wolframowego porównuje się do stali?
Węglenie wolframowe przewyższa stal w oporności cieplnej [1]. Narzędzia do węglików mogą utrzymać swoją twardość i wydajność cięcia w temperaturach do 800-1000 ° C, podczas gdy twardość szybkich narzędzi stalowych zaczyna znacznie zmniejszać się w temperaturach powyżej 500 ° C [1].
4. Jakie są wspólne zastosowania węglika wolframowego?
Węglenie wolframowe jest powszechnie używane w narzędziach tnącach do obróbki, części odpornych na zużycie, narzędzia wiertnicze dla przemysłu wydobywczego i wiercenia, instrumentów chirurgicznych i komponentów, które muszą wytrzymać wysokie temperatury [7] [10].
5. Jakie są wspólne zastosowania stali?
Stal jest powszechnie stosowana w narzędziach tnącach, komponentach konstrukcyjnych w budownictwie, komponentach motoryzacyjnych i elemencie złącznym [5] [10].
Cytaty:
[1] https://cowseal.com/carbide-vs-steel/
[2] https://passionblade.com/is-tungsten-carbide-stronger-than-steel/
[3] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide/tungsten-carbide-grades-applications
[4] https://be-co.com/blog/tungsten-steel-vs-tungsten-carbide/
[5] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-and-hss/
[6] https://www.makeitfrom.com/compare/aisi-316l-s31603-stainless-steel/tungsten-carbide-wc
[7] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/
[8] https://www.mycarbides.com/is-tungsten-carbide-stronger-than-steel/
[9] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-steel-a-comprehensive-analysis/
[10] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[11] https://www.makeitfrom.com/compare/astm-a36-ss400-s275-structural-carbonsteel/tungsten-carbide-wc
