Menu i përmbajtjes
> Hyrje në Tungsten Carbide
> Kuptimi i ngurtësisë dhe testi i Brinell
>> Shkenca e ngurtësisë materiale
>> Metodologjia e testimit të ngurtësisë Brinell
>>> Standardet e konfigurimit të provës
> Fortësia Brinell e Tungsten Carbide: Numrat
>> Varg i ngurtësisë
>> Analiza krahasuese
> Faktorët që ndikojnë në ngurtësinë
>> Ndikime mikrostrukturore
> Aplikime të Avancuara Industriale
>> Përdorime të prerjes
> Analiza mjedisore dhe ekonomike
>> Konsiderata të ciklit jetësor
>> Iniciativa e qëndrueshmërisë
> Përfundim
> FAQ: Fortësia Brinell e Tungsten Carbide
>> 1. Pse të përdorni Brinell në vend të Rockwell për testimin e WC?
>> 2. Si ndikon temperatura në ngurtësinë e WC?
>> 3. A mund të parashikojë fortësia Brinell rezistencën e veshjes?
>> 4. Cila është ngurtësia e futjeve të prerjes së karbidit?
>> 5. Si krahasohet ngurtësia HV me HB për WC?
> Citimet:
Tungsten Carbide qëndron si një nga materialet më të shquara inxhinierike, të çmuar për ngurtësinë, qëndrueshmërinë dhe rezistencën e tij të jashtëzakonshme ndaj veshjes. Në këtë artikull gjithëpërfshirës, ne eksplorojmë ngurtësinë e Brinell të Tungsten Carbide , Deklaroni në Shkencën që qëndron pas testimit të ngurtësisë dhe ekzaminoni pse kjo pronë është kaq jetike në aplikimet industriale. Gjatë rrugës, ne do të ilustrojmë konceptet kryesore me diagrame dhe imazhe për qartësi dhe angazhim.
Hyrje në Tungsten Carbide
Karbidi i tungstenit (WC) është një përbërës i përbërë nga tungsteni dhe atomet e karbonit të rregulluar në një strukturë grilë gjashtëkëndore. Karakteristikat kryesore përfshijnë:
- ngurtësi ekstreme (e dyta vetëm për diamant)
- Pika e lartë e shkrirjes (2,870 ° C/5,200 ° F)
- Forca kompresive që tejkalon 6,000 MPa
- Dendësia e 15.6 g/cm³ (30% më i dendur se çeliku)
Këto karakteristika e bëjnë atë ideal për aplikimet që kërkojnë rezistencë ndaj konsumit në kushte ekstreme, nga stërvitjet e minierave deri tek mjetet kirurgjikale precize.
Kuptimi i ngurtësisë dhe testi i Brinell
Shkenca e ngurtësisë materiale
Fortësia mat rezistencën e një materiali ndaj deformimit plastik të lokalizuar. Për karbidin e tungstenit, kjo pronë është kritike në aplikacionet që përfshijnë:
- Veshja gërryese
- kontakt me presion të lartë
- Ngarkesat e përsëritura të ndikimit
Metodologjia e testimit të ngurtësisë Brinell
Zhvilluar në vitin 1900 nga Johan August Brinell, ky test përdor një top karbide tungsten 10 mm nën ngarkesa deri në 3,000 kgf. Procesi i standardizuar përfshin:
1. Përgatitja e sipërfaqes: Sigurimi i zonës së provës është e sheshtë dhe e pastër
2. Indentacioni: Ruajtja e ngarkesës për 10-30 sekonda
3. Matja: Përdorimi i mikroskopisë optike për të përcaktuar diametrin e indentacionit
Standardet e konfigurimit të provës
| Lloji i materialit Lloji |
i topit Diametri |
ngarkesës |
Kohëzgjatja e |
| Metale të buta |
10 mm |
500 kgf |
30 s |
| Aliazh çeliku |
10 mm |
3,000 kgf |
15 s |
| Karbid tungsten |
10 mm |
3,000 kgf |
30 s |
Fortësia Brinell e Tungsten Carbide: Numrat
Varg i ngurtësisë
Tungsten Carbide shfaq vlera të ngurtësisë së Brinell midis 700-2,400 HBW, në varësi të përbërjes: Ngarkimi i
| klasave |
përmbajtjes së |
madhësisë së drithit të |
(HBW) |
| Kokërr ultra e shijshme |
3-6% bashkë |
0.2-0.5 μm |
1,800-2,400 |
| Kokërr e mesme |
6-10% bashkë |
0.8-1.4 μm |
1,400-1,800 |
| Kokërr e trashë |
10-15% bashkë |
2.0-4.0 μm |
900-1,400 |
i analizës krahasuese
| Materiali |
Brinell Hardness |
Rezistenca relative e gërryerjes |
| Alumini |
15-120 HBW |
1 × |
| Çelik i mjetit |
550-650 HBW |
5 × |
| Karbid tungsten |
1.600 HBW |
100 × |
| Diamant |
Nuk mund të provohet |
1.000 × |
Faktorët që ndikojnë në ngurtësinë
Ndikime mikrostrukturore
1. Përbërja e fazës së lidhjes
- Lidhësi i kobaltit rrit ashpërsinë, por zvogëlon ngurtësinë
- lidhësit e nikelit ofrojnë rezistencë më të mirë të korrozionit
2. Shpërndarja e madhësisë së kokrrës
- Nanokristaline WC (200 NM) arrin 2,800 HV
- Kokrrat nënmikron (0,5 μm) ngurtësia/ashpërsia e ekuilibrit
3. Teknikat e prodhimit
- Shtypja e nxehtë izostatike (HIP) zvogëlon porozitetin
- Shkëndija e shkrirjes plazmatike rrit densitetin
Aplikime të Avancuara Industriale
Përdorime të prerjes
1. Eksplorimi i Hapësirës
- Linerët e hundës së raketave i rezistojnë gazrave të shkarkimit 3,300 ° C
- kushineta gyroskope satelitore me jetëgjatësi 20-vjeçare
2. Teknologjia Mjekësore
- Burs dentare që rrotullohen në 400,000 rpm
- Mbrojtja e rrezatimit në sistemet e terapisë proton
3. Sektori i Energjisë
- Fracking Stërvitje Futjet që mbijetojnë 10,000 presione psi
- Veshjet e shufrës së kontrollit të reaktorit bërthamor
Analiza mjedisore dhe ekonomike
Konsiderata të ciklit jetësor
-Energjia e Prodhimit: 25-35 kWh/kg vs 8-10 kWh/kg për çelik
- Efikasiteti i riciklimit: Rimëkëmbja e WC 95% përmes procesit të zinkut
- Ndarja e kostos:
- Lëndët e para: 45%
- Prodhim: 35%
- Kontrolli i cilësisë: 20%
Iniciativa e qëndrueshmërisë
- Alternativa e lidhësit për kobaltin (kompozitat Fe/Ni/Cr)
- Prodhimi shtesë që zvogëlon mbeturinat e materialit me 70%
Përfundim
Me vlerat e ngurtësisë Brinell që arrijnë 2,400 HBW, karbidi i tungstenit mbetet i pashembullt për aplikime ekstreme të veshjes. Teknikat e përparuara të prodhimit vazhdojnë të shtyjnë kufijtë e tij të performancës ndërsa adresojnë shqetësimet mjedisore përmes riciklimit të përmirësuar dhe lidhjeve alternative. Ndërsa industritë kërkojnë qëndrueshmëri gjithnjë e më të lartë, vetitë unike të Tungsten Carbide sigurojnë rolin e saj të vazhdueshëm kritik në përparimin teknologjik.
FAQ: Fortësia Brinell e Tungsten Carbide
1. Pse të përdorni Brinell në vend të Rockwell për testimin e WC?
Indenter më i madh i Brinell strehon më mirë strukturën heterogjene të WC, duke siguruar më shumë vlera përfaqësuese të ngurtësisë.
2. Si ndikon temperatura në ngurtësinë e WC?
Ngurtësia zvogëlohet me 15% në 800 ° C, por mbetet superiore ndaj shumicës së metaleve.
3. A mund të parashikojë fortësia Brinell rezistencën e veshjes?
Ndërsa lidhet, performanca aktuale e veshjes kërkon testim shtesë tribologjik.
4. Cila është ngurtësia e futjeve të prerjes së karbidit?
Futjet e indeksueshme zakonisht variojnë 1.500-1,900 HBW në varësi të veshjes.
5. Si krahasohet ngurtësia HV me HB për WC?
Vlerat e ngurtësisë së Vickers (HV) janë zakonisht 1.1-1.3 × më të larta se Brinell.
Citimet:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[3] https://www.engineersedge.com/hardness_conversion.htm
[4] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[5] https://www.sinowon.com/when-to-use-brinell-hardness-test.html
[6] https:
[7] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-hrc.html
[8] https://www.yatechmaterials.com/en/technology/hardness-of-tungsten-carbide/
[9] https://outils.it/en/tungsten-carbide/
[10] https:
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/brinell_hardness_test
[12] https:
[13] https://foundrax.co.uk/the-brinell-hardness-tester-explained/
[14] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/produc
[15] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-conversion-doble.html
[16] https://www.strueers.com/en/nnowledge/hardness-testing/brinell
[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[18] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=9119
[19] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-differences-explained/
[20] https://www.bostoncenterless.com/wp-content/uploads/2017/07/hardness-conversion-chart.pdf
[21] http://www.chinatungsten.com/tungsten-carbide/properties-of-tungsten-carbide.html
[22] https: 0Test,%205,0 mm,%20Tungsten%20Carbide/$ katalog/mitutoyodata/pr/19baa162/indeks.xhtml; jsessionid = 86759e3c18e5f7c382df201fdc59b950
[23] https:
[24] https://fostermation.com/hardness-conversion/
[25] http://www.kovametalli-in.com/properties.html
[26] https:
[27] https://www.carbide-products.com/blog/hardness-testing-of-carbide/
[28] https:
[29] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[30] https://www.sciedirect.com/topics/engineering/brinell-hardness-testing
[31] https:
[32] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/
[33] https://foundrax.co.uk/all-abount-brinell-hardness-testing/
[34] https://www.metalsupermarkets.com/metal-hardness-testting-methods-scales/
[35] https://www.hit-tw.com/newsdetails.aspx?nid=298
[36] https://www.sciedirect.com/topics/engineering/brinell-hardness
[37] https://www.kemalmfg.com/cnc-machining/hardness-conversion-chart/
