Menu ng nilalaman
● TUNGSTEN CARBIDE KOMPOSISYON
● Gumagamit para sa Tungsten Carbide
● Ang paggawa ng Tungsten Carbide
● Paggamot ng init
>> Pagsusubo at pag -aalaga
>> Pag -optimize ng paggamot sa init para sa tungsten carbide
>> Mga advanced na pamamaraan sa paggamot sa init
● Ang mga aplikasyon na nakikinabang mula sa na -optimize na paggamot sa init
● Konklusyon
● FAQ
>> 1. Ano ang pagsusubo?
>> 2. Bakit kinakailangan ang pag -uudyok pagkatapos ng pagsusubo?
>> 3. Ano ang mga pangunahing yugto ng paggamot sa init ng tungsten carbide?
>> 4. Paano ihahambing ang Tungsten Carbide sa bakal sa mga aplikasyon ng tool sa pagputol?
>> 5. Ano ang angkop sa mga bala ng tungsten para sa mga bala?
● Mga pagsipi:
Ang Tungsten Carbide ay isang tambalan ng tungsten at carbon. Ang katigasan nito ay katulad ng sa isang brilyante, at nagtataglay ito ng mahusay na pisikal at kemikal na mga katangian na ginagawang angkop para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon. Ito ay isang mahusay na conductor ng koryente at init. Puro Ang Tungsten carbide ay marupok, ngunit ang pagdaragdag ng mga metal tulad ng titanium at kobalt ay maaaring mabawasan ang brittleness.
Ang Tungsten Carbide ay isang tanyag na materyal sa maraming mga industriya, kabilang ang tooling, konstruksyon, at gamot. Ang Tungsten carbide ay karaniwang ginagamit sa mga materyales sa konstruksyon tulad ng mga drill bits at saws dahil halos hindi ito masisira. Sa gamot, ang tungsten carbide ay nagpapabuti sa pagganap ng mga instrumento ng kirurhiko at ginagawang lumalaban sa kaagnasan.
TUNGSTEN CARBIDE KOMPOSISYON
Ang Tungsten Carbide ay binubuo ng tungsten at carbon, na may formula ng kemikal na WC at isang molekular na bigat ng 195.85. Ang microhardness ng Tungsten carbide ay 17300 MPa, ang nababanat na modulus nito ay 710GPA, at ang lakas ng compressive nito ay 56MP. Ang koepisyent ng pagpapalawak ng thermal ay 6.9 × 10-6 / K.
Gumagamit para sa Tungsten Carbide
Maraming gamit ang Tungsten Carbide, kabilang ang:
- Mga tool sa pagputol
- Mataas na bilis ng pagputol ng mga tool
- Kiln furnace istruktura na materyales
- Mga sangkap ng jet engine
- Mga Materyales ng Cermet
- Mga Elemento ng Pag -init ng Paglaban
- Mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot
- Smelting Crucibles
- Mga pelikulang semiconductor na lumalaban sa semiconductor
- Mga Materyales ng Aerospace
- Pagmimina
- Mga bala
- Mga instrumento sa kirurhiko
- Alahas
Ang paggawa ng Tungsten Carbide
Ang Tungsten Carbide ay umiiral sa form ng pulbos at binibigyan ng iba't ibang mga hugis sa pamamagitan ng isang proseso ng pagsasala. Ang Tungsten anhydride (WO3) at grapayt ay maaaring synthesize ang tungsten carbide (WC) na pulbos sa isang pagbabawas ng kapaligiran sa isang mataas na temperatura ng 1400-1600 ° C. Pagkatapos, ang mga siksik na produktong ceramic ay maaaring gawin sa pamamagitan ng mainit na pagpindot sa sintering o mainit na isostatic na pagpindot sa sintering.
Paggamot ng init
Ang paggamot sa init ay maaaring mapabuti ang pisikal at mekanikal na mga katangian ng tungsten carbide. Ang proseso ng paggamot ng init ay may makabuluhang epekto sa mga mekanikal na katangian ng tungsten carbide. Ang proseso ng paggamot ng init ng tungsten carbide ay may apat na pangunahing yugto:
1. Ang pag-alis ng materyal na paghuhulma at pre-pag-iinteres sa pagsisimula ng pagsasala, ang bumubuo ng ahente ay nabubulok o sumingaw, sa gayon ay hindi kasama ang sintered body. Kasabay nito, ang mga bumubuo ng mga ahente ay nag -carburize ng sintering, at ang halaga ng carbon ay magkakaiba depende sa uri, dami, at proseso ng pagsasala. Binabawasan ang oxide sa ibabaw ng pulbos, at ang hydrogen ay maaaring mabawasan ang kobalt at tungsten oxides sa temperatura ng sintering. Sa pamamagitan ng isang mahina na reaksyon sa pagitan ng carbon at oxygen, ang contact stress sa pagitan ng mga particle ng pulbos ay unti -unting tinanggal. Ang bonding metal powder ay nagsisimula upang tumugon, at ang pag -recrystallization at pagsasabog ng ibabaw ay nagsisimulang maganap. Ang pagtaas ng lakas ng block.
2. Yugto ng solid-phase sintering (800 ° C-eutectic temperatura) sa pagkakaroon ng isang likidong yugto, ang mga reaksyon ng solid-phase at pagsasabog ay pinalala ng pagtaas ng daloy ng plastik, at ang isang malinaw na pag-urong ay lilitaw sa sintered na katawan.
3. Yugto ng likido -phase sintering (eutectic temperatura - temperatura ng pagsasala) Kapag nangyayari ang likidong yugto ng sintered body, mabilis na nakumpleto ang compression, at pagkatapos ay nangyayari ang isang crystallization transition. Ang pangunahing samahan at istraktura ng karbida ay nabuo.
4. Cooling Stage (Sintering Temperatura - temperatura ng silid) Sa yugtong ito, ang mga sangkap ng organisasyon at phase ng tungsten carbide ay sumasailalim sa ilang mga pagbabago sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng paglamig.
Pagsusubo at pag -aalaga
Ang pagsusubo at pag -aalaga ay mga pangunahing bahagi ng proseso ng paggamot ng init. Pinapabuti pa nila ang katigasan at lakas ng mga bahagi sa pamamagitan ng isang kumbinasyon ng pagsusubo at mataas na temperatura na nakakainis. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng tumpak na kontrol ng mga temperatura ng pag -init, mga rate ng paglamig, at nakakainis na temperatura, pati na rin ang isang malalim na pag -unawa sa microstructure at mga katangian ng materyal.
Ang pagsusubo ay ang una at pinaka kritikal na hakbang sa proseso ng pagsusubo at pag -aalaga. Sa pamamagitan ng pagpainit ng bakal sa austenite zone, ang mga elemento ng carbon at haluang metal sa loob ng bakal ay ganap na natunaw sa austenite upang makabuo ng isang pantay na solidong solusyon. Kasunod nito, ang bakal ay mabilis na pinalamig sa martensite zone, na nagiging sanhi ng austenite na sumailalim sa pagbabagong martensite, at sa gayon ay nakakakuha ng isang istraktura na may mataas na lakas. Ang rate ng paglamig ay dapat na sapat na mabilis upang maiwasan ang iba pang mga pagbabagong -anyo ng austenite sa panahon ng proseso ng paglamig, na magbabawas ng katigasan. Para sa sobrang matigas na solidong tungsten carbide boring bar, ang paggamot sa pagsusubo ay maaaring makabuluhang madagdagan ang tigas nito at mapahusay ang paglaban nito sa pagsusuot at pagpapapangit. Gayunpaman, ang stress ng pagsusubo na nabuo sa panahon ng proseso ng pagsusubo ay hindi maaaring balewalain. Kung ang mga stress na ito ay hindi epektibong tinanggal, ang mga depekto tulad ng mga bitak at pagpapapangit ay magaganap sa paggamit, sa gayon nakakaapekto sa kanilang buhay sa serbisyo at pagganap.
Ang high-temperatura na pag-uudyok ay isang kailangang-kailangan na hakbang sa proseso ng pagsusubo at pag-aalaga upang malutas ang mga problema na dulot ng pag-quenching stress. Ang mataas na temperatura na nakakainis ay kumakain ng bakal sa isang tiyak na temperatura (karaniwang mas mataas kaysa sa temperatura ng pagbabagong-anyo ng austenite ngunit mas mababa kaysa sa natutunaw na punto ng materyal) pagkatapos ng pagsusubo at pinapanatili ito sa loob ng isang tagal ng oras upang palayain at maalis ang natitirang stress sa loob ng bakal. Kasabay nito, ang mataas na temperatura na nakakainis ay maaaring magsulong ng pag-ulan at pantay na pamamahagi ng mga karbida, karagdagang pagpapabuti ng katigasan at lakas ng bakal.
Pag -optimize ng paggamot sa init para sa tungsten carbide
Ang pag -optimize ng proseso ng paggamot ng init ng tungsten carbide ay nagsasangkot ng maingat na pagkontrol sa ilang mga kadahilanan upang makamit ang nais na mga katangian ng materyal. Kasama sa mga salik na ito ang rate ng pag -init, oras ng pagbabad, rate ng paglamig, at ang kapaligiran sa loob ng hurno.
- Pag -init ng rate: Ang rate kung saan ang tungsten carbide ay pinainit ay kritikal upang maiwasan ang thermal shock at matiyak ang pantay na pamamahagi ng temperatura. Ang mabagal na mga rate ng pag -init ay ginustong, lalo na sa mga paunang yugto, upang maiwasan ang pag -crack o pagbaluktot ng materyal.
- Oras ng Sakantes: Ang oras ng pagbabad ay tumutukoy sa tagal ng materyal ay gaganapin sa isang tiyak na temperatura. Ang sapat na oras ng pagbababad ay mahalaga para matiyak na ang karbida ng tungsten ay umabot sa isang pantay na temperatura sa buong istraktura nito, na nagpapahintulot sa kumpletong pagbabagong -anyo ng phase at kaluwagan ng stress.
- Paglamig ng rate: Ang rate ng paglamig pagkatapos ng paggamot sa init ay makabuluhang nakakaapekto sa microstructure at katigasan ng tungsten carbide. Ang mabilis na paglamig, tulad ng pagsusubo sa langis o tubig, ay maaaring makagawa ng isang mas mahirap ngunit mas malutong na materyal. Ang mas mabagal na mga rate ng paglamig, tulad ng paglamig ng hangin o paglamig ng hurno, ay nagreresulta sa isang mas mahirap ngunit hindi gaanong mahirap na materyal.
- Kontrol ng kapaligiran: Ang kapaligiran sa loob ng hurno ng paggamot ng init ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpigil sa oksihenasyon at decarburization ng tungsten carbide. Ang mga inert atmospheres, tulad ng argon o nitrogen, ay karaniwang ginagamit upang maprotektahan ang materyal mula sa pagtugon sa oxygen at carbon, kaya pinapanatili ang nais na komposisyon at mga katangian nito.
Mga advanced na pamamaraan sa paggamot sa init
Ang mga advanced na diskarte sa paggamot ng init ay lalong nagtatrabaho upang higit na mapahusay ang mga katangian ng tungsten carbide. Kasama sa mga pamamaraan na ito ang paggamot sa init ng vacuum, carburizing ng gas, at paggamot ng cryogenic.
- Paggamot ng init ng Vacuum: Ang paggamot sa init ng vacuum ay nagsasangkot ng pag -init ng materyal sa isang kapaligiran ng vacuum, na nag -aalis ng oksihenasyon at nagbibigay -daan para sa tumpak na kontrol ng mga rate ng pag -init at paglamig. Ang pamamaraan na ito ay nagreresulta sa isang mas malinis, mas maliwanag na pagtatapos ng ibabaw at pinabuting mga katangian ng mekanikal.
- Gas Carburizing: Ang gas carburizing ay isang proseso kung saan ang ibabaw ng tungsten carbide ay pinayaman ng mga carbon atoms. Nakamit ito sa pamamagitan ng pagpainit ng materyal sa isang kapaligiran na mayaman sa carbon, karaniwang gumagamit ng mga gas tulad ng mitein o propane. Ang gas carburizing ay nagdaragdag ng katigasan ng ibabaw at pagsusuot ng paglaban ng tungsten carbide, na ginagawang angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na tibay ng ibabaw.
- Paggamot ng Cryogen: Ang paggamot ng cryogenic ay nagsasangkot ng paglamig ng tungsten carbide sa sobrang mababang temperatura, karaniwang sa ibaba -150 ° C. Ang prosesong ito ay maaaring mapabuti ang katigasan ng materyal, pagsusuot ng paglaban, at dimensional na katatagan sa pamamagitan ng pagtaguyod ng pagbabago ng napanatili na austenite sa martensite at pinino ang microstructure.
Ang mga aplikasyon na nakikinabang mula sa na -optimize na paggamot sa init
Ang na -optimize na paggamot ng init ay makabuluhang nagpapabuti sa pagganap at habang -buhay ng tungsten carbide sa iba't ibang mga aplikasyon. Narito ang ilang mga kilalang halimbawa:
- Mga tool sa pagputol: Sa industriya ng machining, ang mga tool sa pagputol ng karbida ay malawakang ginagamit dahil sa kanilang mataas na tigas at paglaban sa pagsusuot. Ang na -optimize na paggamot ng init ay nagpapabuti sa kakayahan ng tool upang mapanatili ang isang matalim na gilid ng paggupit, bawasan ang pagsusuot, at makatiis ng mataas na bilis ng pagputol at feed.
- Magsuot ng mga bahagi: Ang mga sangkap na sumailalim sa mabibigat na pagsusuot, tulad ng namatay, mga hulma, at mga bearings, ay nakikinabang mula sa pinahusay na katigasan ng ibabaw at paglaban ng pagsusuot na nakamit sa pamamagitan ng na -optimize na paggamot sa init. Ito ay nagpapalawak ng buhay ng serbisyo ng mga bahaging ito at binabawasan ang dalas ng mga kapalit.
- Mga tool sa pagmimina at pagbabarena: Sa mga industriya ng pagmimina at pagbabarena, ang tungsten carbide ay ginagamit sa mga drill bits, nozzle, at iba pang mga sangkap na nakakaranas ng matinding nakasasakit na kondisyon. Tinitiyak ng na -optimize na paggamot ng init na ang mga tool na ito ay maaaring makatiis sa malupit na mga kapaligiran at mapanatili ang kanilang pagganap sa mga pinalawig na panahon.
-Mga sangkap ng Aerospace: Ang Tungsten Carbide ay ginagamit sa mga aplikasyon ng aerospace para sa mataas na lakas-to-weight ratio at kakayahang makatiis ng matinding temperatura. Ang na -optimize na paggamot ng init ay nagpapabuti sa mga katangian ng mekanikal ng materyal at katatagan ng thermal, na ginagawang angkop para magamit sa mga kritikal na sangkap ng aerospace.
- Mga Medikal na Instrumento: Ang Tungsten Carbide ay ginagamit din sa mga instrumento ng kirurhiko at mga aparatong medikal dahil sa biocompatibility at paglaban nito sa kaagnasan. Tinitiyak ng na -optimize na paggamot sa init na ang mga instrumento na ito ay nagpapanatili ng kanilang pagiging matalim, tibay, at kalinisan, na nag -aambag sa pinahusay na mga resulta ng kirurhiko.
Konklusyon
Ang Tungsten Carbide ay isang napakahirap at matibay na materyal na angkop para sa isang malawak na hanay ng mga aplikasyon. Ito ay nilikha sa pamamagitan ng pagsasama ng tungsten at carbon at maaaring mapahusay sa pamamagitan ng pagdaragdag ng iba pang mga metal tulad ng titanium at kobalt. Ang mga paggamot sa init, tulad ng quenching at tempering, ay mahalaga para sa pag -maximize ng pagganap ng tungsten carbide sa hinihingi na mga aplikasyon. Ang pag -optimize ng mga proseso ng paggamot sa init sa pamamagitan ng tumpak na kontrol ng mga rate ng pag -init, mga oras ng pagbabang, mga rate ng paglamig, at mga kondisyon sa atmospera ay maaaring makabuluhang mapahusay ang mga mekanikal na katangian, paglaban sa pagsusuot, at pangkalahatang pagganap ng tungsten carbide. Ang mga advanced na pamamaraan tulad ng vacuum heat treatment, gas carburizing, at cryogenic treatment ay higit na pinuhin ang mga pag -aari na ito, na ginagawang ang tungsten carbide ay isang kailangang -kailangan na materyal sa mga industriya na nagmula sa machining at pagmimina hanggang sa aerospace at gamot.
FAQ
1. Ano ang pagsusubo?
Ang pagsusubo ay ang mabilis na paglamig ng isang materyal upang patigasin ito. Para sa bakal, nagsasangkot ito ng pag -init ng materyal sa austenite zone, pagkatapos ay mabilis na paglamig ito upang ibahin ang anyo ng austenite sa martensite, isang napakahirap na istraktura. Ang prosesong ito ay mahalaga para sa pagtaas ng tigas at pagsusuot ng paglaban ng tungsten carbide boring bar.
2. Bakit kinakailangan ang pag -uudyok pagkatapos ng pagsusubo?
Ang pag -uudyok ay kinakailangan upang mapawi ang mga panloob na stress na bubuo sa panahon ng pagsusubo. Ang mataas na temperatura na nakakaintriga ay kumakain ng bakal sa isang tiyak na temperatura sa ibaba ng natutunaw na punto nito upang palabasin ang natitirang stress at maiwasan ang mga depekto tulad ng mga bitak. Itinataguyod din nito ang pag -ulan ng mga karbida, pagpapahusay ng katigasan at lakas ng materyal.
3. Ano ang mga pangunahing yugto ng paggamot sa init ng tungsten carbide?
Kasama sa mga pangunahing yugto ang pag-alis ng materyal na paghuhulma at pre-sinting, solid-phase sintering, likido-phase sintering, at paglamig. Ang bawat yugto ay nagsasangkot ng mga tiyak na saklaw ng temperatura at mga proseso upang pinuhin ang mga katangian ng materyal.
4. Paano ihahambing ang Tungsten Carbide sa bakal sa mga aplikasyon ng tool sa pagputol?
Ang mga tool sa pagputol ng karbida ng Tungsten ay higit na lumalaban sa abrasion at maaaring makatiis ng mas mataas na temperatura kaysa sa karaniwang mga tool na high-speed steel (HSS). Ang mga tool ng karbida ay nagpapanatili ng isang matalim na gilid ng paggupit nang mas mahaba, makagawa ng mas mahusay na pagtatapos, at payagan ang mas mabilis na machining.
5. Ano ang angkop sa mga bala ng tungsten para sa mga bala?
Ang kumbinasyon ng Tungsten Carbide ng malaking tigas at mataas na density ay ginagawang epektibo sa mga sandata-piercing bala. Madalas itong ginagamit sa monolithic sintered form o bilang isang semento na composite na may kobalt.
Mga pagsipi:
[1] https://www
[2] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[3] https://www.chaitools.com/news/industry-news/how-to-make-superhard-solid-tungsten-carbide-boring-bars-have-both-hardness-and-toughness-through-quenching-and-tempering-treatment.html
[4] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[5] https://patents.google.com/patent/us4008090a/en
[6] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-tungsten-carbide-applications-part-1
[7] https://www.ijera.com/papers/vol12no11/1211200204.pdf
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[9] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/
