Vad är Rockwell -hårdheten hos volframkarbid?

Innehållsmeny

● Förstå volframkarbid och dess hårdhet

>> Vad är hårdhet?

● Rockwell Hardness of Tungsten Carbide

>> Typiska Rockwell -hårdhetsvärden

>> Varför använda Rockwell en skala för volframkarbid?

● Jämförelse av volframkarbidhårdhet med andra skalor

● Faktorer som påverkar volframkarbidhårdhet

>> 1. Kornstorlek

>> 2. Koboltbindemedel

>> 3. Sintringstemperatur och efterbehandlingar

● Mekaniska egenskaper relaterade till hårdhet

● Tillämpningar av volframkarbid baserat på hårdhet

● Hårdhetstestning av volframkarbid

>> Rockwell Hardness Test Method

>> Vikten av hårdhetstestning

● Ytterligare tekniska insikter om volframkarbidhårdhet

>> Termisk stabilitet och hårdhet

>> Påverkan av bindemedel utöver kobolt

>> Framsteg i volframkarbidkompositer

● Utökade applikationer av volframkarbid

>> Medicinsk industri

>> Flyg-

>> Elektronik

● Förbättrade teknik för hårdhetstestning

>> Ultraljudstestning

>> Mikrohårdhetstestning

>> Automation av kvalitetskontroll

● Slutsats

● Vanliga frågor

>> 1. Vad är det typiska Rockwell -hårdhetsintervallet för volframkarbid?

>> 2. Varför används Rockwell en skala för Tungsten Carbide Hardness Testing?

>> 3. Hur påverkar koboltinnehållet volframkarbidhårdhet?

>> 4. Vad är förhållandet mellan kornstorlek och hårdhet i volframkarbid?

>> 5. Hur testas volframkarbidhårdhet i branschen?

● Citeringar:

Volframkarbiden är känd för sin exceptionella hårdhet och slitmotstånd, vilket gör det till ett kritiskt material inom industriellt verktyg, bearbetning och slitstödande applikationer. Att förstå dess Rockwell -hårdhet är avgörande för ingenjörer, tillverkare och användare att välja rätt betyg för specifika uppgifter och för att säkerställa kvalitetskontroll. Denna omfattande artikel undersöker Rockwell -hårdheten hos volframkarbid, jämförelse med andra hårdhetsskalor, faktorer som påverkar dess hårdhet, applikationer och testmetoder.

Förstå volframkarbid och dess hårdhet

Volframkarbid (WC) är en kemisk förening som består av volfram- och kolatomer, vanligtvis i ett förhållande nära 94% volfram och 6% kol. Den bildar en hexagonal nära packad kristallstruktur som bidrar till dess anmärkningsvärda mekaniska egenskaper, inklusive hårdhet, styvhet och tryckhållfasthet.

Vad är hårdhet?

Hårdhet är ett materials motstånd mot permanent deformation, repor eller intryck. Det är en nyckelegenskap för material som används i skärverktyg, slitdelar och slipmedel. Hårdhet mäts med olika skalor, inklusive:

- Mohs hårdhetsskala: Kvalitativ skala från 1 (talk) till 10 (diamant).

- Vickers hårdhet (HV): Kvantitativ skala med hjälp av en diamantpyramidindel.

- Rockwell Hardness (HR): Kvantitativ skala Mätdjup under specifika belastningar, med olika skalor (a, b, c, etc.) beroende på material och indelningstyp.

Rockwell Hardness of Tungsten Carbide

Typiska Rockwell -hårdhetsvärden

Volframkarbid uppvisar vanligtvis en Rockwell -hårdhet på A -skalan (HRA) som sträcker sig från 88 till 95. Detta motsvarar ungefär 69 till 81 på Rockwell C -skalan (HRC), som vanligtvis används för härdade stål.

- Rockwell A -skala (HRA): använder en diamantkotteindel med en belastning på 60 kg, lämplig för mycket hårda material som volframkarbid.

- Rockwell C Scale (HRC): använder en diamantkon med en 150 kg belastning, främst för härdade stål men används ibland för jämförelse.

Rockwell ett hårdhetsintervall på 88–95 HRA återspeglar volframkarbidkvaliteter med olika koboltbindemedel och kornstorlekar, som påverkar hårdhet och seghet.

Varför använda Rockwell en skala för volframkarbid?

Rockwell A -skalan föredras eftersom den lägre testkraften (60 kg) minskar risken för att skada diamantdressen jämfört med den högre kraften som används i C -skalan (150 kg). Det ger tillförlitliga hårdhetsmätningar för extremt hårda material som volframkarbid utan att kompromissa med intoderna eller provet.

Jämförelse av volframkarbidhårdhet med andra skalor

Volframkarbidens hårdhet närmar sig diamanten, som är det svåraste kända materialet (Mohs 10, Vickers ~ 10.000 HV). Dess Vickers -hårdhet sträcker sig vanligtvis från 2 400 till 3 000 HV beroende på sammansättning och bearbetning.

Faktorer som påverkar volframkarbidhårdhet

1. Kornstorlek

- Fina korn (0,2–0,8 um): Högre hårdhet på grund av minskat intergranulärt avstånd, idealiskt för skärverktyg och precisionsslitage.

- Grovkorn (> 1 um): lägre hårdhet men förbättrad seghet, lämplig för konsekvenstunga applikationer som gruvverktyg.

2. Koboltbindemedel

Volframkarbid är ofta cementerad med kobolt, som fungerar som ett bindemedel för att hålla WC -korn ihop.

- Låg koboltinnehåll (3–6%): maximerar hårdheten men ökar sprödheten.

- Hög koboltinnehåll (10–20%): förbättrar seghet men minskar hårdheten.

3. Sintringstemperatur och efterbehandlingar

- Högre sintringstemperaturer (1 400–1 600 ° C) Optimera densitet och hårdhet.

- Ytbeläggningar såsom titannitrid (tenn) kan ytterligare förbättra ythårdheten och slitmotståndet.

Mekaniska egenskaper relaterade till hårdhet

- Kompressionsstyrka: Upp till 2 700 MPa, högre än de flesta metaller, vilket bidrar till utmärkt slitmotstånd under belastning.

- Young's Modul: Cirka 530–700 GPA, ungefär tre gånger den av stål, vilket indikerar extrem styvhet.

- Tvärgående brottstyrka (TRS): indikerar seghet, som omvänt korrelerar med hårdhet i viss utsträckning.

Tillämpningar av volframkarbid baserat på hårdhet

På grund av dess hårdhet och slitmotstånd används volframkarbid i stor utsträckning i:

- Skärverktyg: Slutkvarnar, borrbitar, insatser upprätthåller vassa kanter vid höga temperaturer.

- Gruvningsutrustning: Borrtips, krossplattor motstår slipande bergkontakt.

- Industriella slitage: Munstycken, ventiler, bussningar och tätningsringar uthärda erosiva vätskor och mekaniskt slitage.

- Smycken: Bröllopsband motstår repor och behåller polska på obestämd tid.

Hårdhetstestning av volframkarbid

Rockwell Hardness Test Method

- INDERTER: Diamond Cone (120 ° vinkel) för volframkarbid.

- Last: 60 kg för Rockwell en skala.

- Förfarande: Flera indragningar görs på en slät, beredd yta, med avstånd och kantavstånd styrd för att undvika störningar.

- Kalibrering: Använd hårdhetsblock nära volframkarbidhårdhet för noggrannhet.

- Resultat: Genomsnitt av flera avläsningar, med toleranser vanligtvis ± 0,5 HRA.

Vikten av hårdhetstestning

- Säkerställer att material uppfyller specifikationer för slitmotstånd och hållbarhet.

- Kritisk för kvalitetskontroll vid tillverkning av volframkarbiddelar.

- hjälper till att välja lämpliga betyg för olika applikationer baserade på hårdhet och seghetskrav.

Ytterligare tekniska insikter om volframkarbidhårdhet

Termisk stabilitet och hårdhet

Volframkarbid upprätthåller sin hårdhet även vid förhöjda temperaturer, vilket är avgörande för skärverktyg som används vid höghastighetsbearbetning. Dess hårdhetsbehållning vid temperaturer upp till 500 ° C gör det överlägset för många andra hårda material som mjuknar under värme.

Påverkan av bindemedel utöver kobolt

Medan kobolt är det vanligaste bindemedlet, kan andra bindemedel som nickel eller järn användas för att skräddarsy hårdheten och segheten. Nickelbindemedel kan förbättra korrosionsmotståndet men kan något minska hårdheten jämfört med kobolt.

Framsteg i volframkarbidkompositer

Den senaste utvecklingen inkluderar nanostrukturerad volframkarbidkompositer som uppvisar förbättrad hårdhet och seghet samtidigt och övervinner traditionella avvägningar.

Utökade applikationer av volframkarbid

Medicinsk industri

Volframkarbid används i kirurgiska instrument och tandverktyg på grund av dess hårdhet och biokompatibilitet, vilket säkerställer precision och hållbarhet.

Flyg-

Komponenter utsatta för extremt slitage och värme, såsom turbinblad och motordelar, drar nytta av volframkarbidbeläggningar eller insatser.

Elektronik

Volframkarbid används vid tillverkning av halvledarutrustningsdelar som kräver hög slitstyrka och dimensionell stabilitet.

Förbättrade teknik för hårdhetstestning

Ultraljudstestning

Icke-förstörande ultraljudsmetoder utvecklas för att mäta hårdhet och upptäcka interna brister i volframkarbiddelar.

Mikrohårdhetstestning

Mikrohårdhetstester med hjälp av Vickers eller Knoop -intryck ger lokala hårdhetsmätningar, användbara för beläggningar och tunna lager.

Automation av kvalitetskontroll

Automatiserade hårdhetstestsystem med robotarmar och AI -analys förbättrar konsistens och genomströmning i tillverkningen.

Slutsats

Volframkarbid är ett av de svåraste industriella materialen som finns, med en Rockwell -hårdhet som vanligtvis sträcker sig från 88 till 95 HRA, vilket återspeglar dess exceptionella slitmotstånd och hållbarhet. Dess hårdhet påverkas av kornstorlek, koboltbindemedel och bearbetningsförhållanden. Rockwell A -skalan är standarden för att mäta volframkarbidhårdhet, vilket ger tillförlitliga och exakta resultat som är nödvändiga för kvalitetskontroll och materialval. Denna enastående hårdhet, i kombination med hög tryckhållfasthet och styvhet, gör volframkarbid oumbärlig vid skärverktyg, gruvutrustning och slitbeständiga komponenter.

Vanliga frågor

1. Vad är det typiska Rockwell -hårdhetsintervallet för volframkarbid?

Volframkarbid har vanligtvis en Rockwell -hårdhet mellan 88 och 95 HRA, motsvarande ungefär 69 till 81 HRC.

2. Varför används Rockwell en skala för Tungsten Carbide Hardness Testing?

Rockwell A -skalan använder en lägre testkraft (60 kg) och en diamantdirka, vilket förhindrar skador på indexen och ger exakta hårdhetsavläsningar för mycket hårda material som volframkarbid.

3. Hur påverkar koboltinnehållet volframkarbidhårdhet?

Lägre koboltinnehåll ökar hårdheten men minskar segheten, medan högre koboltinnehåll förbättrar seghet på bekostnad av hårdhet.

4. Vad är förhållandet mellan kornstorlek och hårdhet i volframkarbid?

Finare korn resulterar i högre hårdhet och slitmotstånd, medan grovare korn förbättrar segheten men lägre hårdhet.

5. Hur testas volframkarbidhårdhet i branschen?

Hårdhet testas med hjälp av Rockwell -hårdhetstestaren på A -skalan, med noggrant provberedning, flera intryck och kalibrering mot standardhårdhetsblock.

Citeringar:

]

[2] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/

[3] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

[4] https://www.harcourt.co/overview_documents/tungsten%20Carbide%20Data%20Sheet.pdf

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[6] https://www.buehler.com/blog/rockwell-hardness-testing/

[7] https://www.carbide-products.com/blog/hardness-testing-of-carbide/

[8] https://www.zhongbocarbide.com/what-is-the-hardness-of-tungsten-carbide.html

]

[10] https://www.yatechmaterials.com/en/technology/hardness-of-tungsten-carbide/

[11] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html

[12] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide

[13] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/

[14] https://www.bladeforums.com/threads/carbide-hardness-data.1514372/

[15] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-on-the-hardness-cale.html

[16] https

[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-conversion-table.html

[18] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/hardness.html

]

[20] https://www.mosercompany.com/tungstencarbide.htm

[21] https://heatford.com/sertlik_donusum_tablosu.pdf

[22] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-differences-explanterad/

[23] https://www.makeitfrom.com/materialproperties/tungsten-carbide-wc

[24] https://www.generalcarbide.com/wp-content/uploads/2019/04/generalcarbide-designers_guide_tungstencarbide.pdf

]

[26] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide

[27] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/

[28] https://www.govinfo.gov/content/pkg/govpub-c13-purl-lps15213/pdf/govpub-c13-purl-lps15213.pdf

[29] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+Carbide

[30] http://www.nicrotec.com/welding-consumables/tungsten-carbide-loys-nicrotec/products.html?c=1&g=13

[31] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1237216/fulltext01.pdf

[32] https://www.imeko.org/publications/tc5-2004/imeko-tc5-2004-016.pdf

[33] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/026343689190025j

[34] https://www.basiccarbide.com/tungsten-carbide-class-chart/

[35] https://www.jota.ch/fileadmin/images/flyer_aktuell/final_-_spot_-_hartmetall_-_en_lq.pdf

[36] https://en.wikipedia.org/wiki/rockwell_hardness_test

[37] https://www.getyimages.com/photos/tungsten-carbide

[38] https://www.ruihantools.com/technic-data/understanding-the-hardness-of-carbide-end-mills.html

[39] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-hrc.html

[40] https://carbideprovider.com/tungsten-carbide-mod-for-cutting-tools/

[41] https://www.topndt.sk/sites/default/files/prilohy/hardness_testing_faq_english_0_2.pdf

[42] https://tuncomfg.com/about/faq/

[43] https://www.tungstenman.com/tungsten-carbide-hardness.html

[44] https://carbideprovider.com/tungsten-carbide-indexable-inserts-202407252/

[45] https://www.metkon.com/pics/files/hardness-testing-guide.pdf

[46] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/

[47] http://www.carbidetechnologies.com/faq/what-is-hardness/

[48] ​​http://www.tungsten-carbide.com.cn

[49] https://www.mdpi.com/2075-4701/11/12/2035

]

[51] https://www.quallyTestinginc.com/rockwell-hardness-test.html

]