Menu de conteúdo
● Introdução
● Composição e propriedades do carboneto de tungstênio
>> Papel do fichário
>> Propriedades -chave influenciadas pela nota
● Classificação de notas de carboneto de tungstênio
>> Classificação ISO
>> C notas
>> Notas proprietárias
● Fatores que influenciam a seleção de notas
>> Material da peça de trabalho
>> Condições de usinagem
>> Geometria da ferramenta
>> Considerações de custo
● Aplicações de diferentes notas de carboneto de tungstênio
>> Ferramentas de corte
>> Use peças
>> Matrizes e moldes
>> Outras aplicações
● Notas e revestimentos avançados de carboneto de tungstênio
>> Carboneto de tungstênio nano-grão
>> Carboneto de tungstênio revestido
● Conclusão
● Perguntas frequentes: perguntas frequentes sobre notas de carboneto de tungstênio
>> 1. Qual é a principal diferença entre os graus de p, m e k do carboneto de tungstênio?
>> 2. Como o conteúdo do ligante de cobalto afeta as propriedades do carboneto de tungstênio?
>> 3. Quais são algumas aplicações típicas para o carboneto de tungstênio nano-granulação?
>> 4. O carboneto de tungstênio pode ser usado em aplicações de alta temperatura?
>> 5. Como os revestimentos aprimoram o desempenho das ferramentas de carboneto de tungstênio?
● Citações:
Introdução
O carboneto de tungstênio é um material composto versátil premiado por sua dureza excepcional, resistência ao desgaste e durabilidade [2] [8]. É um item básico em inúmeras indústrias, do aeroespacial à mineração, onde ferramentas e componentes de alto desempenho são essenciais [1] [2] [3]. Freqüentemente chamado de carboneto cimentado, é fabricado através da metalurgia do pó, combinando partículas de carboneto de tungstênio com um aglutinante metálico [8]. As características do carboneto de tungstênio podem ser adaptadas variando a composição e o tamanho dos grãos, levando a uma ampla variedade de notas, cada uma otimizada para aplicações específicas [5]. Compreender esses diferentes graus é crucial para selecionar o material certo para uma tarefa específica, garantindo o desempenho e a longevidade ideais. Este artigo explora os vários graus de carboneto de tungstênio, suas propriedades, aplicações e os fatores que influenciam sua seleção.
Composição e propriedades do carboneto de tungstênio
Papel do fichário
O ligante metálico desempenha um papel crucial nas propriedades do carboneto de tungstênio. O cobalto é o aglutinante mais comum devido às suas excelentes características de umedecimento e ligação com partículas de carboneto de tungstênio [5]. O aglutinante fornece resistência e força ao composto, permitindo que ele suporta alto estresse e impacto [5]. Outros metais, como níquel, cromo e molibdênio, também podem ser usados como ligantes, sozinhos ou em combinação, para obter propriedades específicas [5].
Propriedades -chave influenciadas pela nota
O grau de carboneto de tungstênio influencia significativamente suas principais propriedades:
- Dduade: a dureza do carboneto de tungstênio é determinada principalmente pelo tamanho do grão e pela proporção da fase de carboneto de tungstênio [1]. Tamanhos de grãos mais finos e maior teor de carboneto de tungstênio resultam em dureza mais alta [1].
- Resistência: o conteúdo e o tipo de ligante afetam a resistência do carboneto de tungstênio [5]. O maior teor de ligante geralmente aumenta a tenacidade, mas pode reduzir a dureza [5].
- Resistência ao desgaste: a resistência ao desgaste é influenciada pela dureza e pela resistência [3]. Um equilíbrio entre essas propriedades é essencial para o desempenho ideal do desgaste em diferentes aplicações [3].
- Densidade: A densidade do carboneto de tungstênio varia com a composição, geralmente variando de 13,0 a 15,5 g/cm3 [1].
- Resistência à ruptura transversal (TRS): TRS mede a resistência à flexão do material e é afetada pelo tamanho do grão, teor de ligante e presença de defeitos [1].
Classificação de notas de carboneto de tungstênio
Classificação ISO
A Organização Internacional de Padronização (ISO) fornece um sistema de classificação para graus de carboneto de tungstênio com base em suas aplicações pretendidas. Este sistema categoriza as notas em três grupos principais:
- P NOSTRAS: Para usinar materiais de liquidação longa, como aço [1].
- M NOSTROS: Para usinar aço, aço inoxidável e ferro fundido [1].
-K Notas: Para usinagem de materiais de liquidação curta, como ferro fundido e metais não ferrosos [1].
Cada categoria inclui uma variedade de graus com propriedades variadas para se adequar a diferentes condições de usinagem e materiais de peça de trabalho.
C notas
A designação 'C ' foi originalmente concebida para avaliar os carbonetos de tungstênio de acordo com o trabalho que eles tiveram que realizar [9]. Se um usuário tivesse um trabalho específico, ele poderia especificar um grau de c 'de carboneto de tungstênio e comprar de qualquer fornecedor [9]. No entanto, isso levou a uma situação em que um carboneto de tungstênio C-7 pode variar amplamente em composição e desempenho [9]. De acordo com o manual do Machinery, ele pode variar de 0-75% de carboneto de tungstênio, 8-80% de tungstênio de tungstênio, 0-10% de cobalto e 0-15% de níquel [9].
Os graus C são amplamente classificados da seguinte maneira [9]:
-C-1 a C-4: Graus gerais para materiais de ferro fundido, não ferrosos e não metálicos.
-C-5 a C-8: Para ligas de aço e aço, oferecendo resistência a cortes e deformação.
-C-9 a C-11: Use graus de superfície de desgaste com graus variados de resistência ao choque.
-C-12 a C-14: Graças de impacto com diferentes níveis de resistência ao impacto.
-C-15 a C-19: graus diversos para aplicações específicas, como remoção de solda, bits de rocha e blindagem radioativa.
Notas proprietárias
Muitos fabricantes de carbonetos de tungstênio oferecem notas proprietárias adaptadas a aplicações ou indústrias específicas [5]. Essas notas podem ter composições, microestruturas ou revestimentos únicos que aumentam seu desempenho em condições particulares [5]. Exemplos de fabricantes que oferecem graus de carboneto de tungstênio são materiais e tecnologias de CB-Ceratizit e Hyperion [1] [5].
Fatores que influenciam a seleção de notas
Material da peça de trabalho
O material que está sendo usinado ou processado é um fator primário na seleção do grau de carboneto de tungstênio apropriado [1]. Diferentes materiais têm características variadas de dureza, abrasividade e usinagem que requerem propriedades específicas de carboneto [1].
Condições de usinagem
As condições de usinagem, como velocidade de corte, taxa de alimentação, profundidade de corte e uso do líquido de arrefecimento, também influenciam a seleção de grau [1]. A usinagem de alta velocidade pode exigir uma nota com alta dureza e resistência ao desgaste, enquanto o corte interrompido pode exigir um grau mais difícil [1].
Geometria da ferramenta
A geometria da ferramenta de corte ou do componente de desgaste pode afetar as tensões e forças que atuam no carboneto, influenciando a nota necessária [7]. As geometrias complexas da ferramenta podem exigir um grau mais difícil para resistir à fratura [7].
Considerações de custo
O custo de diferentes graus de carboneto de tungstênio pode variar significativamente [9]. Embora os graus de maior desempenho possam oferecer resultados superiores, eles também podem ser mais caros. O equilíbrio de requisitos de desempenho com considerações de custo é essencial na seleção de séries [9].
Aplicações de diferentes notas de carboneto de tungstênio
Ferramentas de corte
O carboneto de tungstênio é amplamente utilizado em ferramentas de corte para usinar vários materiais [2]. Notas diferentes são otimizadas para aplicações de corte específicas [2].
- Notas de grão fino: usado para corte de precisão de aço endurecido e materiais abrasivos [1].
-Notas de grão média: adequado para usinagem de uso geral de aço, ferro fundido e metais não ferrosos [1].
-Notas de grão grosso: usado para corte e usinagem pesados de materiais abrasivos em condições de alto impacto [1].
Use peças
O carboneto de tungstênio também é usado em peças de desgaste submetidas a condições abrasivas, erosivas ou corrosivas [3].
- Notas de alta resistência: usado para peças de desgaste em ambientes abrasivos, como mineração, construção e agricultura [3].
- Notas resistentes à corrosão: usado para peças de desgaste em ambientes corrosivos, como processamento químico e aplicações marítimas [3].
-Notas de alta tensão: usadas para peças de desgaste submetidas a cargas de alto impacto, como perfuração de rochas e esmagamento [3].
Matrizes e moldes
O carboneto de tungstênio é usado em matrizes e moldes para formar e moldar materiais [7].
- Notas de alta resistência: usadas para matrizes e moldes que requerem alta resistência à precisão e desgaste, como os usados na metalurgia do pó e na formação de cerâmica [7].
- Notas de alta tensão: usadas para matrizes e moldes submetidos a altos tensões e impactos, como os usados em forjamento de metal e fundição de matriz [7].
Outras aplicações
O carboneto de tungstênio encontra aplicações em várias outras indústrias devido às suas propriedades únicas [2].
- Aeroespacial: usado em lâminas de turbinas, vedações de compressores e componentes do trem de pouso [3].
- Petróleo e gás: usado em bits de perfuração, hastes de válvula e componentes da bomba [3].
- Eletrônica: usado em circuitos integrados, semicondutores e tubos de raios-X [2].
- Militar: usado em penetrantes de energia cinética e explosivos densos de metal inertes [2].
- Jóias: usado em anéis e outros itens de jóias devido à sua durabilidade e resistência a arranhões [2].
Notas e revestimentos avançados de carboneto de tungstênio
Carboneto de tungstênio nano-grão
O carboneto de tungstênio nano-grão é uma classe relativamente nova de materiais com tamanhos de grãos ultrafinos (normalmente inferiores a 100 nm) [1]. Esses materiais exibem resistência aprimorada à dureza, força e desgaste em comparação com os graus convencionais de carboneto de tungstênio [1]. O carboneto de tungstênio nano-grão é usado em ferramentas de corte de alto desempenho, peças de desgaste e outras aplicações avançadas [1].
Carboneto de tungstênio revestido
Coatendo ferramentas e componentes de carboneto de tungstênio com camadas finas de materiais como nitreto de titânio (TIN), carbonitreto de titânio (TICN) ou óxido de alumínio (Al2O3) pode melhorar ainda mais seu desempenho [3]. Os revestimentos podem melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e a inércia química, prolongando a vida útil da ferramenta ou componente [3].
Conclusão
O carboneto de tungstênio é um material notável com uma ampla gama de aplicações, devido à sua dureza excepcional, resistência ao desgaste e versatilidade. A disponibilidade de diferentes graus permite que engenheiros e fabricantes selecionem o material ideal para suas necessidades específicas, garantindo alto desempenho e durabilidade. Compreender a composição, as propriedades e as aplicações de vários graus de carboneto de tungstênio é crucial para maximizar os benefícios desse material em diversas indústrias. À medida que a tecnologia avança, os esforços contínuos de pesquisa e desenvolvimento continuam a produzir novas e aprimoradas notas e revestimentos de carboneto de tungstênio, expandindo ainda mais as possibilidades para esse material essencial de engenharia.
Perguntas frequentes: perguntas frequentes sobre notas de carboneto de tungstênio
1. Qual é a principal diferença entre os graus de p, m e k do carboneto de tungstênio?
As notas de P são projetadas para usinagem de materiais de liquidação longa, como as notas de aço, M para aço, aço inoxidável e ferro fundido, enquanto K notas são melhores para materiais de lascar curto, como ferro fundido e metais não ferrosos [1].
2. Como o conteúdo do ligante de cobalto afeta as propriedades do carboneto de tungstênio?
O maior teor de cobalto geralmente aumenta a resistência e a força do carboneto de tungstênio, mas pode reduzir sua dureza e resistência ao desgaste [5].
3. Quais são algumas aplicações típicas para o carboneto de tungstênio nano-granulação?
O carboneto de tungstênio de nano-grão é usado em ferramentas de corte de alto desempenho, peças de desgaste e outras aplicações avançadas, onde são necessárias dureza, força e resistência ao desgaste aprimoradas [1].
4. O carboneto de tungstênio pode ser usado em aplicações de alta temperatura?
Sim, o carboneto de tungstênio tem um ponto de fusão alto e pode manter sua força e dureza a temperaturas elevadas, tornando -o adequado para aplicações como componentes do motor a jato e bocais de foguetes [2] [6].
5. Como os revestimentos aprimoram o desempenho das ferramentas de carboneto de tungstênio?
Revestimentos como nitreto de titânio (estanho) e óxido de alumínio (Al2O3) podem melhorar a dureza, a resistência ao desgaste e a inércia química das ferramentas de carboneto de tungstênio, estendendo sua vida útil e desempenho [3].
Citações:
[1] https://www.cbceratizit.com/en/product-566387/tungsten-carbide-grade.html
[2] https://shop.machinemfg.com/understanding-tungsten-properties-applications-and-stability/
[3] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[4] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[5] https://www.hyperionmt.com/en/products/carbide-rolls/grade-data/
[6] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[7] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/use.html
[8] https://generalcarbide.com/grades/
[9] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-grades.html
