Мени садржаја
● Разумевање волфраног карбида
>> Хемијски састав и структура
>> Физичка својства
● Чимбеници који утичу на тачку топљења
>> 1. Састав везива
>> 2 Величина и чистоћа зрна
>> 3. Отпорност на оксидацију
● Индустријске апликације који користе високу тачку топљења
>> 1. Алати за сечење и бушење
>> 2 Истраживање рударства и уља
>> 3. Аероспаце компоненте
>> 4. Премази отпорни на ношење
>> 5. Аутомобилска иновација
● Изазови у преради високе температуре
>> 1. технике синтеровања
>> 2 Тешкоће за обраду
>> 3. Брига о животној средини и трошковима
● Иновације и будући правци
>> 1. Биндерлесс Волфстен Царбиде (БТЦ)
>> 2 Производња адитива
>> 3. Наноструктурирани премази
● Закључак
● Често постављана питања
>> 1. Како се топи топљење топљења Царбидера у поређењу са Диамонд-ом?
>> 2 Могу ли волфстен карбид издржати продужено излагање високим температурама?
>> 3. Зашто је Цобалт додат у волфрам карбид?
>> 4. Да ли је волфстен карбид рециклиран?
>> 5. Да ли се волфстен карбид топи у кућној ватри?
● Цитати:
Волфстен карбид (ВЦ) је један од најсобатских индустријских материјала, познатих по изузетној тврдоћи, отпорности на хабање и топлотну стабилност. Са апликацијама које се односе на ваздухопловство, рударство, производњу и накит, разумевање његових физичких својстава - посебно њено талиште - је критично за оптимизацију његове употребе у екстремним окружењима. Овај чланак истражује тачку топљења Волфрам карбид , њене импликације на индустријске примене и одговоре на уобичајена питања о овом изузетном материјалу.
Разумевање волфраног карбида
Хемијски састав и структура
ТУНГСТЕН ЦАРБИДЕ је керамичко једињење које је формирано лепљењем волфрана (В) и угљеника (ц) атома у 1: 1 стоициометријском односу. Његова шестерокутна кристална структура доприноси његовој изванредној тврдоћи (8,5-9,0 на МПС-у скали) и густине (~ 15.6 г / цм³3;) [1]. Већина индустријских волфрованих карбида укључује метално везиво попут кобалта (ЦО) или никла (НИ) за побољшање жилавости и дуктилности [16].
Физичка својства
- Тачка топљења: 2,785-2,830 ° Ц (5,045-5,126 ° Ф) [1].
- Тачка кључања: ~ 6,000 ° Ц (10.830 ° Ф) [1].
- Термална проводљивост: 84-120 в / м · к, омогућавање ефикасне дисипације топлоте [6].
- Снага компресије: 6.000 МПА, надмашује већину метала [6].
У поређењу са чистим волфрама (тачка топљења: 3,422 ° Ц), волфстен карбид има нижу тачку топљења због своје композитне структуре. Међутим, надмашује челик и титанијум у отпорности на хабање и топлотну стабилност [11].
Чимбеници који утичу на тачку топљења
1. Састав везива
Додавање кобалта или никла смањује тачку топљења благо, али побољшава отпорност на лом. На пример, кобалтни ВЦ се топи на ~ 1.500 ° Ц током синтеровања [5]. Садржај везива такође утиче на отпорност на оксидацију; Веће концентрације кобалта деградирају брже на повишеним температурама [15].
2 Величина и чистоћа зрна
Синтер ултрафине тунгстен карбиде (<1 μм) Синтер на нижим температурама, али захтевају прецизну контролу како би се избегло раст зрна [23]. Нечистоће попут гвожђа или органских остатака уведених током глодања могу дестабилизовати структуру, што доводи до оштећења као што су порозност или пукотине [49].
3. Отпорност на оксидацију
Изнад 600 ° Ц, волфстен карбид оксидације у ваздуху, формирајући волфстен триоксид (Во₃) и угљен диоксид (цо₂). Ово ограничава употребу у окружењима са високим температурама богатим кисеоником [5] [25]. Заштитни премази или инертна гасна окружења често се морају ублажити оксидацију у критичним апликацијама [44].
Индустријске апликације који користе високу тачку топљења
1. Алати за сечење и бушење
Тунгстен Царбиде Савјети за бушилице и стругове одржавају оштрину чак и на температурама прелазећи 1.000 ° Ц, смањење хабања у машинској машини [10]. Његова тврдоћа омогућава прецизно сечење материјала попут челика, титанијума и композита, достизање површине до краја од 0,1 μм [13].
Бит за бушилице за волфстен карбиде
2 Истраживање рударства и уља
ВЦ-обложене главе и опрема за дробљење издрже абразивне формације стене и екстремне притиске у бушењу дубоког Земља [2]. У нафтно и гасној индустрији, вентили обложени карбидом и компоненти пумпе делују поуздано на температурама до 500 ° Ц, иако висе температуре ризикују деградацију индуковане оксидацијом [5] [46].
3. Аероспаце компоненте
Оштрице турбине и делови мотора обложени волфрам карбидом изркују температуре до 1800 ° Ц у млазним моторима [2]. Топлотна стабилност материјала осигурава минималну деформацију током брзог циклуса грејања, критичних за компоненте за вишекратну употребу [46].
4. Премази отпорни на ношење
Гориво са високим брзином (ХВОФ) СПРИСАЊЕ ПРИЈАВЉЕНО ТУНГСТЕН ЦАРБИДЕ НОАТИ ДО ИНДУСТРИЈСКЕ МАШИНЕ, ВИШЕ ЛИФЕНЦИЈЕ ЦОМПОНЕНТА ДО 3-5КС [44]. На пример, ваљци за папирним млином премазани са ВЦ доказним бродом 10к дуже услуге у поређењу са необрађеним челиком [14].
5. Аутомобилска иновација
Снежне гуме за усисавање карбида и делови мотора високог перформанси (нпр. Ракови, куглични зглобови) Потпуно отпорност на ВЦ за екстремне температуре [43] [48]. Рециклирани карапски у волљу се све више користи за смањење трошкова уз одржавање трајности [43].
Изазови у преради високе температуре
1. технике синтеровања
Вожонице од волфрана карбида су притиснути и синтеровани на 1.400-1,600 ° Ц користећи синтеровање течно-фазе. Цобалт делује као везиво, формирајући густу, кохезивну структуру [47]. Међутим, постизање пуне густине без раста зрна остаје изазован за ултрафине прашкове (<100 нм) због брзих брзина дифузије [51].
2 Тешкоће за обраду
Због тврдоће, ВЦ се може исећи или полирати само дијамантним алатима [24]. Обрада електричног пражњења (ЕДМ) или ласерска сечења су алтернативе, али повећавају трошкове производње за 30-50% у поређењу са конвенционалним методама [28] [50].
3. Брига о животној средини и трошковима
Волфрам екстракција и рециклирање генеришу загађиваче, укључујући и остатке кобалта и емисије ЦОГ [48]. Строги прописи и растући трошкови сировина Потражња погона за одрживе методе производње, као што су технологије за тунгстен карбиде без бинтерс-а [47].
Иновације и будући правци
1. Биндерлесс Волфстен Царбиде (БТЦ)
БТЦ Елиминише везиве кобалта, побољшавајући стабилност високог температура и отпорности на корозију. Међутим, постизање густих структура захтева напредне технике синтеровања попут СПАРК плазме синтеровања (СПС), што смањује време обраде за 80% у односу на конвенционалне методе [47].
2 Производња адитива
3Д штампање волфстен карбида омогућава сложене геометрије (нпр. Унутрашњи канали за хлађење) претходно недостижни са металургијом праха [52]. Изазови укључују оптимизацију проласка праха и минимизирање порозности у штампаним деловима [48].
3. Наноструктурирани премази
Нанокристални ВЦ премази (<100 НМ зрна величине) Побољшати тврдоћу за 20% и отпорност на хабање за 35%, продужавајући живот ваздухопловног ваздухопловног и медицинских компоненти [44] [51].
Закључак
Тачка топљења волфстена од 2.785-2.830 ° Ц чини је неопходним у апликацијама које захтевају топлотну отпорност и механичку чврстоћу. Иако не може да одговара чистом волфстеновој екстремној резистенцијској резистенцији топлоте, његова композитна структура равнотежа се бави тврдоћом са практичношћу. Иновације у синтеровању, производња адитива и наноструктурираних премаза и даље шире употребу у ваздухопловству, енергији и производњи, учвршћују своју улогу као камен темељац модерне индустрије.
Често постављана питања
1. Како се топи топљење топљења Царбидера у поређењу са Диамонд-ом?
Дијамант сублимате на ~ 3.600 ° Ц, виши од топљења топљења ВЦ-а. Међутим, ВЦ је мање крхки и исплативије за индустријске алате [6] [30].
2 Могу ли волфстен карбид издржати продужено излагање високим температурама?
Да, али само у инертним окружењима. Оксидација изнад 600 ° Ц деградира својства [5] [25].
3. Зашто је Цобалт додат у волфрам карбид?
Кобалт (6-12%) делује као везиво, побољшање жилавости и смањујући температуре синтеровања [15] [49].
4. Да ли је волфстен карбид рециклиран?
Да. Сцрап ВЦ се враћа кроз хемијске или механичке процесе, смањујући отпад [7] [43].
5. Да ли се волфстен карбид топи у кућној ватри?
Не. Типична кућа пожара достижу ~ 1,100 ° Ц, далеко испод тачке топљења ВЦ-а [6] [55].
Цитати:
[1] хттпс: //ввв.саматериалс.цом/цонтент/Апплицатион-оф-тунгстен-ин-модерн-индустри.хтмл
[2] хттпс: //ввв.линде-амт.цом/ресоурце-либрари/артицлес/тунгстен-царви
[3] хттпс: //ввв.линде-амт.цом/ресоурце-либрари/артицлес/тунгстен-царбиде-повдер
[4] хттпс: //ввв.цтиа.цом.цн/ен/невс/37034.хтмл
[5] хттпс: //ввв.јинхангмацхинери.цом/невс/вхат- ис-тхе-тпепературе-лимит-оф-индустриал-тунгстен-царви
[6] хттпс: //ввв.ретопз.цом/57-ФРеКуентИ-Саскед-куестионс-фАкс-абоут-тунгстен-царви
[7] хттпс: //ввв.тунгстенворлд.цом/пагес/фак
[8] хттпс: //ввв.царбиде-уса.цом/Топ-5-УСЕС-ФОР-ТУНГСТЕН-ЦАРБИДЕ/
[9] хттпс: //титанинтл.цом/пројецтс/тунгстен-царбиде/
[10] хттпс: //ввв.соллек.се/ен/блог/пост/абоут-БЕЕд-тангстен-царбиде-пплицатионс-парт-1
[11] хттпс: //ввв.аемметал.цом/невс/тунгстен-вс-тунгстен-царбиде-гуиде.хтмл
[12] хттпс: //ввв.тунгцо.цом/инсигхтс/блог/5-тунгстен-царбиде-пплицатионс/
[13] хттпс: //пистентоол.фр/вхат-ис-тунгстен-царбиде-анд-итс-пплицатионс/
[14] хттпс: //ввв.аллиед-материал.цо.јп/ен/тецхинфо/тунгстен_царбиде/се.хтмл
[15] хттпс: //ввв.саматериалс.цом/тунгстен-царбиде-цобалт-ан-овервиев.хтмл
[16] хттпс: //ен.википедиа.орг/вики/тунгстен_царбиде
[17] хттпс: //алмонти.цом/тунгстен-хистори/
[18] хттпс: //ввв.амом.цом/артицле.аспк? Артицлеид = 1.203
[19] хттпс: //инт-енвирогуард.цом/блог/тунгстен-царбиде-ЕКСПОУСЕ-аре-иоур-орнерс-ат-риск/
[20] хттпс: //ввв.реддит.цом/р/3дпринтинг/Цомментс/Сирбв4/ССЕУС_ЕкТрудинг_витх_тунгстен_царбиде/
[21] хттпс: //царбидепроцесорс.цом/пагес/Царбиде-партс/царбиде-дефецтс.хтмл
[22] хттп: //ввв.сциенцемаднесс.орг/талк/виевтхреад.пхп? Тид = 160296
[23] хттпс: //ввв.линкедин.цом/пулсе/цоммон-проблемс-реасонс-цомпацтинг-тунгстен-царбиде-схијин-леи
[24] хттпс: //индустриалметалсервице.цом/метал-ниверсити/тхе-цхалленгес-оф-тунгстен-мацхининг/
[25] хттп: //невс.цхинатунгстен.цом/ен/тунгстен-видео/46-тунгстен-невс-ен/тунгстен-информатион/103284-ти-13048.хтмл
[26] хттпс: //ојс.бонвиевпресс.цом/индек.пхп/ааес/артицле/виев/915
[27] хттпс: //ввв.цалнаноцорп.цом/нанотехнологија-Невс-цорнер/прецисион-кредефинед-тхе-роле-оф-тунгстен-идустриде-диес-ин-индустри
[28] хттпс: //ииземоулд.ру/ен/проблемс-анд-инновацзии-в-обработке-деталеј-из-карбида-волфрама/
[29] хттпс: //ввв.линкедин.цом/пулсе/тунгстен-царбиде-маркет-футуре- тренд-солутионс-индустри-фиб5ф/
[30] хттпс: //цонсолидатеДресоурцес.цом/блог/10-фацтс-абоут-тунгстен-царви
[31] хттпс: //ввв.тунгстенрингсцентер.цом/фак
[32] хттпс: //ввв.бладефорумс.цом/тхреадс/тунгстен-царбиде-Куестион.524307/
[33] хттпс: //ввв.ларсоњевелерс.цом/пагес/тунгстен-рингс-пророс-цонс-фацтс-митхи
[34] хттпс: //ввв.енг-типс.цом/тхреадс/куестион-регардинг-тунгстен-царбиде-базинг.293005/
[35] хттпс: //ввв.менстунгстенонлине.цом/фРеКуенти-Саскед-куестионс.хтмл
[36] хттпс: //ввв.працтицалмацхинист.цом/форум/тхреадс/Царбиде-вс-тунгстен-Царбиде-ин-Тоол-реалм.336544/
[37] хттп: //ввв.царбидетеецхнологиес.цом/факс/
[38] хттпс: //унбреаблеман.цо.за/пагес/алл-абоут-тунгстен-царбиде-фАк
[39] хттпс: //тунцомфг.цом/абоут/Фак/
[40] хттпс: //ввв.реддит.цом/р/металлурги/Цомментс/УБ4ДГ9/куестион_абоут_тунгстен_царбиде_токстицити/
[41] хттпс: //ввв.тунгстенворлд.цом/пагес/тунгстен-невс-цоммон-куестионс-абоут-тунгстен
[42] хттпс: //ввв.линкедин.цом/пулсе/фиве-тунгстен-царбиде-пплицатион-линда-тиан
[43] хттпс: //ввв.царбиде-уса.цом/се-тунгстен-царбиде-аутомотиве-индустрија/
[44] хттпс: //схоп.мацхинемфг.цом/тунгстен-царбиде-бациатинг-цомпрехенсити-гуиде/
[45] хттпс: //еуробалт.нет/блог/202/03/28/алл-Тхе-Апплицатионс-оф-тунгстен-Царбиде/
[46] хттпс: //ввв.царбиде-уса.цом/тунгстен-царбиде-ин-тхе-аероспаце-индустрија/
[47] хттпс: //пмц.нцби.нлм.них.гов/артицлес/пмц7770855/
[48] хттпс: //ввв.царбиде-продуцтс.цом/блог/мацхининг-тунгстен-царбиде/
[49] хттпс: //патентс.гоогле.цом/патент/ус4356034а/ен
[50] хттпс: //ввв.мтб2б.тв/ен/артицлес/182
[51] хттпс: //цитесеерк.ист.псу.еду/доцумент? Репид = реп1 & типе = пдф & рои = а6358а8974деф1ц11д50еф3732цф6ф2813ф7181б
[52] хттпс: //ввв.царбиде-парт.цом/блог/мацхининг-тунгстен-царвибиде/
[53] хттпс: //ввв.тхермалспраи.цом/куестионс-тунгстен-царбиде/
[54] хттп: //ввв.мацхинетоолрецицлерс.цом/рита_хаивортх.хтмл
[55] хттпс: //тунгстентитанс.цом/пагес/факс
[56] хттпс: //ввв.тунгстенрепублиц.цом/тунгстен-царбиде-Рингс-фак.хтмл
[57] хттпс: //етерналтунгстен.цом/фРекент-искед-куестионс-ФАКС
[58] хттпс: //ввв.тунгстенрингсцо.цом/фак
