Мени садржаја
● Шта је волфрам карбид?
>> Састав и производња
>> Својства волфстен карбида
● Разумевање отпорности на корозију
>> Механизми корозије
>> Чимбеници који утичу на отпорност на корозију
● Отпорност на корозију волфраног карбида
>> Понашање у различитим окружењима
>> Улога фазе везиво
● Повећање отпорности на корозију
>> Легиран
>> Превлаке
>> Површински третман
● Тунгстен Царбиде вс. Остали материјали
>> Нехрђајући челик
● Примене волфраног карбида отпорне на корозију
>> Индустрија нафте и гаса
>> Хемијска обрада
>> Морска индустрија
>> Остале индустрије
● Закључак
● Постављана питања
>> 1. Шта чине волфрам отпорни на карбид карбиде?
>> 2 Како материјал за везиво утиче на отпорност на корозију од волфраног карбида?
>> 3. Који су најбољи начини да се побољшају отпорност на корозију волфрам карбида?
>> 4. У којем окружењу волфстен карбид показује лош отпорност на корозију?
>> 5. Које су неке типичне примене воћњака отпорних на корозију?
● Цитати:
Волфстен карбид је познат по изузетној тврдоћи, отпорности на хабање и стабилност у оштрим окружењима [2] [7] [4]. Његова отпорност на корозију је критична имовина која одређује њену подобност за различите индустријске примене, укључујући оне у хемијском, нафте и морском сектору [7]. Овај чланак истражује отпорност на корозију Волфстен карбид , његови основни механизми, фактори који утичу на његово корозивно понашање и како се то упоређује са другим материјалима у корозивним окружењима [2] [4].
Шта је волфрам карбид?
ТУНГСТЕН ЦАРБИДЕ (ВЦ) је једињење састављено од тунгстена и атома угљеника [7]. Тежак је, крхки материјал који се обично производи путем металургије у праху, где се волфстен карбидни прах помеша са везним металом, обично кобалтом (ЦО), а затим синтерован на високим температурама [7] [1]. Резултирајући материјал, који се често назива цементираним карбидом, комбинује високу тврдоћу и трошење отпорности волфстена карбида жилавошћу и чврстоћом метала везивања [1].
Састав и производња
- Волфстен карбид се синтетише комбинујући волфрам и угљеник на високим температурама [7].
- Резултирајући прах се помеша са везном металом (уобичајено кобалт) [1].
- Смеша је сабијена у жељени облик, а затим синтерован, процес који консолидује материјал на високим температурама [1].
Својства волфстен карбида
- Висока тврдоћа: Волфстен Царбиде је изузетно тежак, са тврдоћом од МПС-а од око 9, секунде само дијаманту [9].
- Отпорност на хабање: Излаже одличну отпорност на абразивно и ерозивно хабање, чинећи га погодним за алате за сечење и делови за хабање [3].
- Висока тачка топљења: Волфстен Царбиде има високу тачку топљења (приближно 2,747 ° Ц), пружајући стабилност на повишеним температурама [9].
- Отпорност на корозију: Отпорна је на многе корозивне медије, обезбеђујући стабилност перформанси у оштрим окружењима [7].
- Хемијска стабилност: Волфстен карбид је хемијски стабилан и не реагује лако са другим супстанцама на собној температури [7] [9].
Разумевање отпорности на корозију
Отпорност на корозију је способност материјала да издржи деградацију проузроковану хемијским или електрохемијским реакцијама са његовом окружењем [2]. У контексту волфстен карбида, отпорност на корозију је пресудна за одржавање свог структурног интегритета и перформанси у корозивним условима [1].
Механизми корозије
Корозија је процес у којем се материјал оксидира супстанци у околини, узрокујући да изгуби електроне [2]. Примарни механизми који утичу на волфстен карбид укључују:
- Хемијска корозија: Директни хемијски напад киселина, базама или другим корозивним средствима [1].
- Електрохемијска корозија: корозија због формирања електрохемијских ћелија на површини материјала [6].
- Галванска корозија: јавља се када су два различита метала у контакту у присуству електролита [6].
- Црозион Црорице: Локализована корозија у празнинама или пукотинама где се стајаће раствори могу накупљати [1].
Чимбеници који утичу на отпорност на корозију
Неколико фактора утиче на отпорност на корозију волфрам карбида:
- Хемијски састав: Композиција волфстен карбида, укључујући тип и количину везног метала, значајно утиче на његов отпорност на корозију [7].
- ПХ вредност: киселост или алкалност окружења игра пресудну улогу. Волфстен карбид са везивима кобалта обично се добро сналази на нивоима пХ изнад 9, али лоше испод пХ 6 [2].
- Температура: Висе температуре могу убрзати стопе корозије [1].
- Корозивни медији: Специфични корозивна средства присутна у околини (нпр. Хлороводонична киселина, азотна киселина) могу имати различите ефекте на волфрам карбид [7].
- Микроструктура: величина зрна, порозност и дистрибуција фаза карбида и везива и везива утичу на отпорност на корозију [1].
Отпорност на корозију волфраног карбида
Волфстен Царбиде показује добру отпорност на корозију на различите медије, укључујући бензин, ацетон, етанол, органске раствараче, амонијаке, базе и слабе киселине [1]. Међутим, њен учинак може се значајно варирати на основу специфичних услова и састава материјала [1].
Понашање у различитим окружењима
- Киселине: Волфстен карбид се брзо може погоршати у јаким киселинама попут хлороводоничне и хидрофлуоричне киселине [1].
- Алкалис: То генерално показује добру отпорност на алкално окружење, посебно на вишим нивоима пХ [2].
- Соли: Отпорност на соли соли зависи од специфичне соли и концентрације. Тестови распршивања соли се обично користе за процену отпорности на корозију у морском окружењу [3].
- Вода: Волфстен карбид обично добро делује у води са додиром, али њен отпор може утицати нечистоће и ниво пХ [1].
Улога фазе везиво
Цобалт је широко коришћено везиво у волфстен карбиду због његове способности влажног житарица од волфраних карбида током синтеровања течности фазе [1]. Међутим, кобалт је подложан корозији, што може довести до разградње целог материјала [1].
- Кобалтно испирање: Кобалтно окружење, кобалт се може селективно растворити, остављајући порозни скелет за волфрам карбид [1]. Овај процес, познат као кобалтно испирање, смањује структурални интегритет материјала и може проузроковати штрајк зрна од карбида [1].
- Побољшање отпорности на корозију: Легирајући кобалт са елементима попут хрома, молибдена или никла могу побољшати његову отпорност на корозију [1]. У неким случајевима, у потпуности замењујући никл за кобалт показао се ефикасно у високо корозивним окружењима [1].
Повећање отпорности на корозију
Неколико стратегија се може користити за побољшање отпорности на корозију волфрам карбида:
Легиран
- Цхромиум: Додавање хрома у кобалт везиво може побољшати отпорност на оксидацију и корозију [1].
- Ницкел: Ницкел може заменити Цобалт да обезбеди врхунску отпорност на корозију у окружењима јаке киселине [1].
- Молибден: Молибден побољшава отпорност на корозију у специфичним хемијским медијима [1].
Превлаке
Примјена заштитних премаза може створити баријеру између супстрата волфрам карбида и корозивно окружење [3].
- ЦВД Тунгстен Царбиде Премази: Хемијска таложење паре (ЦВД) може произвести нано-структуриране плоче волфрованих карбида са побољшаним тврдоћом, отпорношћу на абразију и отпорност на корозију [3]. Ови премази су нарочито ефикасни у спречавању корозије у агресивним медијима и на температурама до 400 ° Ц [3].
- ХАРД ЦХРОМЕ ПЛАНГИНГ: Иако је ХАРД ЦХРОМОМ ПЛАГА, ЦХОВНЕ МОДТ ЗА заштиту од корозије, ЦВД Тунгстен Царбиде Цоалтингс су показали супериорне перформансе у тестовима за распршивање соли [3].
- ХВОФ премази: Оки-гориво велике брзине (ХВОФ) могу пружити густ, добро везан слој, али они могу захтевати заптивање да спречи корозију основне подлоге [3].
Површински третман
Измена површине волфстен карбида може побољшати његову отпорност на корозију [7].
- Полирање: Глатка површинска завршница смањује број потенцијалних локација за иницијацију корозије [7].
- Пасививност: Хемијски третмани могу створити пасивни слој који штити материјал од корозије [2].
Тунгстен Царбиде вс. Остали материјали
Отпорност на корозију одгусаног карбида може се упоредити са оним другим уобичајеним коришћеним материјалима у корозивним окружењима [4]:
Нехрђајући челик
- Отпорност на корозију: нехрђајући челик је познат по својој отпорности на корозију због формирања пасивног хромијум-оксидног слоја [7].
- Механичка својства: Волфстен карбид углавном има већу тврдоћу и отпорност на хабање у поређењу са нехрђајућим челиком [9].
- Апликације: Волфстен Царбиде је пожељна у апликацијама које захтевају високу отпорност на хабање и отпорност на корозију, као што су млазнице и компоненте вентила, док нехрђајући челик користи се у ширем спектру апликација због своје дуктивности и економичности [7].
- Отпорност на корозију: Керамика, као што је Алумина и Жирконија, нуде одличну отпорност на корозију у многим окружењима [6].
- Механичка својства: Волфстен карбид има врхунску жилавост и отпорност на хабање у поређењу са многим керамиком [9].
- Апликације: Керамика се користе у високо корозивним окружењима у којима је механички стрес низак, док је у волфстен карбид одабран за апликације које захтевају и високу отпорност на корозију и хабање [6].
- Отпорност на корозију: Полимери могу пружити одличну отпорност на специфичне хемикалије, али њихова механичка својства и отпорност на температуру су углавном нижи од оних волфрамних карбида [3].
- Апликације: Полимери су погодни за слаб стрес, корозивно окружење, док се тунгстен карбид користи када су потребне високе чврстоће, отпорност на хабање и отпорност на корозију [3].
Примене волфраног карбида отпорне на корозију
Волфристички карбид отпоран на корозију користи се у различитим апликацијама у различитим индустријама [2]:
Индустрија нафте и гаса
- Алати за бушење: Компоненте које дјелују у оштром, корозивним окружењима, као што су кисели бунари, користи од плоча од волфраних карбида [3].
- Компоненте вентила: Вентили за пригушнице и компоненте за контролу течности захтевају материјале који могу да издрже корозивне течности и високе притиске [2].
Хемијска обрада
- Млазнице: Користи се за прскање корозивних хемикалија, који захтева отпор хемијском нападу и носити [2].
- Заптивке: Механичке бртве у пумпама и реакторима морају да издрже корозивне медије и одржавају перформансе заптивања [2].
Морска индустрија
- Носите делове: Компоненте изложене морској води, као што су импелтери пумпе и делови вентила, захтевају материјале отпорне на корозију [3].
- Алат за резање: Волфстен карбид је оптималан сировина за алате за сечење које се користе на високом температуру, брзим брзинама велике брзине због своје снаге и ниске коефицијент топлотног експанзије [9].
Остале индустрије
- Прецизно оштар матрице: Блокови отпорни на корозију се користе у прецизној индустрији матрице дие, где је електрохемијска корозија забринута [6].
- Медицински имплантати: Волфстен карбид се може користити у медицинским имплантима који захтевају биокомпатибилност и отпорност на корозију [7].
Закључак
Отпорност на корозију одгусаног карбида је критична имовина која је чини погодним за захтевне примене у различитим индустријама [7]. Док је волфстен карбид показује добру отпорност на многе корозивне медије, на перформансе утичу фактори као што су хемијски састав, пХ вредност, температура и присуство специфичних корозивних средстава [1]. Фаза везивања, обично кобалт, често је најслабија веза у погледу отпорности на корозију, али стратегије за легирање и премаз може значајно побољшати своје перформансе [1]. У поређењу с другим материјалима попут нехрђајућег челика, керамике и полимера, волфстен карбид нуди јединствену комбинацију високе тврдоће, отпорности на хабање и отпорност на корозију, што га чини идеалним избором за примене које захтевају трајност у оштрим окружењима [9]. Пошто напредак технологије, континуирана оптимизација процеса ће побољшати отпорност на корозију одгусане карбиде, пружајући снажну подршку за апликације у више поља [7].
Постављана питања
1. Шта чине волфрам отпорни на карбид карбиде?
Отпорност на корозију од волфрова карбида произилази из њеног хемијског састава и формирање стабилног слоја оксида [7] [4]. Волфстен карбид (ВЦ) пружа природну баријеру отпорне на корозију због велике тврдоће и хемијске стабилности [7]. Поред тога, отпоран је на реакције са киселим, алкалним и другим корозивним медијима, осигуравајући стабилност перформанси у оштрим окружењима [7].
2 Како материјал за везиво утиче на отпорност на корозију од волфраног карбида?
Материјал за везива, типично кобалт (ЦО) може значајно утицати на отпорност на корозију волфрам карбида [1]. Кобалт је подложан корозији, што може довести до испирања кобалта и накнадне деградације материјала [1]. Легирање кобалтног везива са елементима попут хрома, молибденом, или никла може побољшати отпорност на корозију, или никл може у потпуности бити замењен кобалтом [1].
3. Који су најбољи начини да се побољшају отпорност на корозију волфрам карбида?
Неколико метода може побољшати отпорност на корозију волфстен карбида:
- Легирање: Додавање елемената попут хрома, никла или молибдена у фазу везива [1].
- Премази: Наношење заштитних премаза као што су ЦВД Волфстен Царбиде [3].
- Површински третман: Технике полирања и пасивације [7].
4. У којем окружењу волфстен карбид показује лош отпорност на корозију?
Волфстен карбид обично показује лош отпорност на корозију у јаким киселинама попут хлороводоничне и хидрофлуоричне киселине [1]. Такође се лоше сналази у окружењима са пХ вриједношћу испод 6 када је коришћење кобалта као везиво [2].
5. Које су неке типичне примене воћњака отпорних на корозију?
Вогла се отпорна на корозију се користи у разним апликацијама, укључујући:
- Алати за бушење и компоненте вентила у нафтној и гасној индустрији [3].
- млазнице и печате у хемијској обради [2].
- Носите делове у морској индустрији [3].
- Прецизност жигосања умире [6].
Цитати:
[1] хттпс: //ввв.јлсмолдпартс.цом/талкинг-цорросион-ресистанце-тангстен-царбиде-градес/
[2] хттпс: //ввв.линкедин.цом/пулсе/Цорросион-ресистанце-тунгстен-царбиде-схијин-леи
[3] хттпс: //хардиа.цом/вп-цонтент/уплоадс/2020/05/цорросион_20101.пдф
[4] хттпс: //ввв.боиипрототипинг.цом/ материалс-гуиде/доес-тунгстен-руст/
[5] хттпс: //хтсцоатингс.цом/блогс/оур-црафт-ур-цултуре/тхрее-тунгстен-Царбиде-тхермал-Спраи- ианд-Тхеир-УСЕС
[6] хттпс: //ввв.иатецхматериалс.цом/ен/тецхнологи/вхат-ис-цорросион-ресистант-тунгстен-царвибиде/
[7] хттпс: //ввв.царбиде-парт.цом/блог/ан-ин-дептх-налисис-оф-тунгстен-царбидес-цорросион-ресистанце/
[8] хттпс: //ввв.тунгстенман.цом/тунгстен-царбиде-едм-блоцс.хтмл
[9] хттпс: //ввв.аллиед-материал.цо.јп/ен/тецхинфо/тунгстен_царбиде/Феатурес.хтмл
[10] хттпс: //ввв.хиперионмт.цом/ен/ресоурцес/материалс/Берросион-Царбиде/Корросион-ресистанце/
