Paano i -sinter graded tungsten carbide?

Menu ng nilalaman

● Panimula sa graded tungsten carbide

>> Mga prinsipyo ng disenyo ng istruktura

● Mga advanced na pamamaraan ng pagsasala

>> 1. Multi-stage thermal gradient sintering

>> 2. Mga diskarte sa pag -iwas sa paglago ng butil

● Mga Pag -aaral sa Kaso sa Pagpapatupad ng Pang -industriya

>> Application ng Tool ng Pagmimina (Kennametal)

>> Automotive Brake System (BMW)

● Mga protocol ng katiyakan ng kalidad

>> Mga pamamaraan na hindi mapanirang pagsubok (NDT)

● Konklusyon

● FAQS

>> 1. Ano ang maximum na temperatura ng operating para sa graded WC-CO tool?

>> 2. Paano nakakaapekto sa pagganap ng tool ng cobalt gradient?

>> 3. Anong sintering na kapaligiran ang pumipigil sa decarburization?

>> 4. Maaari bang magamit ang recycled WC powder para sa mga graded na sangkap?

>> 5. Ano ang paghahambing sa gastos sa pagitan ng SPS at maginoo na sintering?

● Mga pagsipi:

Graded Ang Tungsten Carbide (WC-CO) ay kumakatawan sa isang tagumpay sa materyal na engineering, na nag-aalok ng isang natatanging kumbinasyon ng katigasan ng ibabaw (2,000-2,500 HV) at pangunahing katigasan (15-20 MPa√m). Ang gabay na 2,300-salitang ito ay nag-explore ng mga advanced na diskarte sa pagsasala, mga kritikal na mga parameter ng proseso, pang-industriya na aplikasyon, at mga makabagong pagbabago para sa paggawa ng functionally graded tungsten carbide (FGM-WC).

Panimula sa graded tungsten carbide

Mga prinsipyo ng disenyo ng istruktura

Functionally graded tungsten carbide nakamit ang _spatial cobalt gradient_ sa pamamagitan ng kinokontrol na dinamikong sintering:

- Surface Layer: 3-6% Cobalt Binder → 92–94% WC Density (HV ≥2,300)

- Transition Zone: 8-10% Cobalt → Kumikilos bilang Ductility Buffer (KIC ≈12 MPa√m)

- Core Region: 12-15% Cobalt → Mataas na Pagkabigo ng Tigas (KIC ≥18 MPa√m)

Paghahambing sa Pagganap: Epekto

parameter	ng saklaw ng	sa microstructure
Dalas ng pulso	50-100 Hz	Kinokontrol ang nucleation ng butil
Axial pressure	30-50 MPa	Tinatanggal ang natitirang mga pores
Gradient ng temperatura	50-80 ° C/mm	Nagdidirekta ng paglipat ng kobalt

Mga advanced na pamamaraan ng pagsasala

1. Multi-stage thermal gradient sintering

Binuo ng Sandvik Coromant, ang proseso ng three-phase na ito ay lumilikha ng 0.5-1.2 mm functional gradients:

- profile ng temperatura: 1,150 ° C (± 10 ° C) sa loob ng 90-120 minuto

- Kapaligiran: Hydrogen (Dew Point 2 Gas Pagsusuri

Phase Stability Chart:

Nilalaman ng Carbon (WT%)	Phase Composition	Mechanical Impact
<5.8	CO 3 W 3 C (ETA Phase)	Malutong na bali sa 50% na pilay
6.0–6.2	WC + γ-Co	Optimal na balanse ng lakas ng lakas
> 6.3	Libreng Carbon + WC	15% pagbabawas ng katigasan

2. Mga diskarte sa pag -iwas sa paglago ng butil

Mga Advanced na Additive Formulasyon para sa Mga Struktura ng Submicron:

Epektibong mga inhibitor ng butil:

Mga Pag -aaral sa Kaso sa Pagpapatupad ng Pang -industriya

Application ng Tool ng Pagmimina (Kennametal)

 Component: Rotary drill bits para sa granite excavation

 Mga sukatan ng pagganap:

- Operational Lifespan: 400 oras kumpara sa 280 oras (karaniwang WC-CO)

- flank wear pagkatapos ng 200 oras: 0.15 mm (graded) kumpara sa 0.35 mm (homogenous)

- Paglaban sa Pagpapalaganap ng Crack: 3.5 × 10−6 m/cycle (DA/DN)

Automotive Brake System (BMW)

 Component: Mataas na pagganap ng mga rotors ng preno

 Mga nakamit:

- Pagbawas ng timbang: 50% kumpara sa mga tradisyunal na sangkap na bakal

- matatag na koepisyent ng friction (μ = 0.38) hanggang sa 480 ° C.

- Buhay ng Serbisyo: 150,000 km sa ilalim ng mga kondisyon sa pagmamaneho ng lunsod

Mga protocol ng katiyakan ng kalidad

Mga pamamaraan na hindi mapanirang pagsubok (NDT)

1. Pagsubok sa Ultrasonic:

- Frequency Range: 10-25 MHz

- Nakita ang mga bahid> 50 μm sa lalim na 3 mm

2. Eddy Kasalukuyang Pagsusuri:

- Sinusukat ang lalim ng gradient ng kobalt (± 0.1 mm katumpakan)

- Kinikilala ang mga lokal na pagkakaiba -iba ng binder> 0.5 wt%

3. Pag -verify ng Phase ng XRD:

- Limitasyon ng Deteksyon ng η-Phase: 2/AR Gas Mixtures)

- Mga Advanced na Diskarte sa Paglago ng Grain

- Paggamot sa Post-Sinter Hip (100 MPa Minimum Pressure)

Ang kumbinasyon ng tradisyonal na metalurhiya ng pulbos na may mga modernong kontrol sa proseso ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga sangkap na may 60-80% na pagpapabuti ng pagganap sa mga maginoo na materyales na WC-CO.

Konklusyon

Ang paggawa ng graded tungsten carbide ay nangangailangan ng tumpak na koordinasyon ng:

- Multi-Stage Thermal Management (1,150–1,450 ° C Saklaw)

- Mga kapaligiran na kinokontrol ng kapaligiran (H ₂ /AR gas mixtures)

- Mga Advanced na Diskarte sa Paglago ng Grain

- Paggamot sa Post-Sinter Hip (100 MPa Minimum Pressure)

Ang kumbinasyon ng tradisyonal na metalurhiya ng pulbos na may mga modernong kontrol sa proseso ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mga sangkap na may 60-80% na pagpapabuti ng pagganap sa mga maginoo na materyales na WC-CO.

FAQS

1. Ano ang maximum na temperatura ng operating para sa graded WC-CO tool?

Ang mga graded na sangkap ay nagpapanatili ng integridad ng istruktura hanggang sa 800 ° C sa mga oxidizing na kapaligiran at 1,200 ° C sa ilalim ng mga inert atmospheres, na higit na nagbabago ng mga homogenous na marka sa pamamagitan ng 200-300 ° C.

2. Paano nakakaapekto sa pagganap ng tool ng cobalt gradient?

Ang optimal na lalim ng gradient ay nag -iiba ayon sa application:

- Mga tool sa pagputol: 0.8–1.2 mm

- Mga Bits ng Pagmimina: 1.5-2.0 mm

- Magsuot ng mga plato: 0.5-0.8 mm

3. Anong sintering na kapaligiran ang pumipigil sa decarburization?

Gumamit ng hydrogen na kapaligiran na may −60 ° C dew point o high-purity argon (O2 <5 ppm) sa panahon ng kritikal na 1,200-1,400 ° C phase upang mapanatili ang balanse ng carbon.

4. Maaari bang magamit ang recycled WC powder para sa mga graded na sangkap?

Oo, may mga limitasyon:

- Pinakamataas na 30% na recycled na nilalaman

- Nangangailangan ng pagsasaayos ng kemikal (+0.1-0.2% c)

- Ang laki ng homogenization ng butil sa pamamagitan ng jet milling

5. Ano ang paghahambing sa gastos sa pagitan ng SPS at maginoo na sintering?

Ang Spark plasma sintering ay nasa 40-60% na mas mataas na gastos sa kagamitan ngunit binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya sa pamamagitan ng 35% at oras ng pagproseso ng 70% kumpara sa vacuum sintering.

Mga pagsipi:

[1] https://kindle-tech.com/faqs/how-do-you-sinter-tungsten-carbide

[2] https://grafhartmetall.com/en/tungsten-carbide-sintering-methods/

[3] https://www.linkedin.com/pulse/process-sintering-tungsten-carbide-zzbettercarbide

[4] https://grafhartmetall.com/en/sinter-process-of-tungsten-carbide/

[5] https://kindle-tech.com/faqs/what-temperature-does-tungsten-carbide-sinter-at

[6] https://patents.google.com/patent/us20110116963a1/en

[7] https://grafhartmetall.com/en/sintering-in-tungsten-carbide-part-manufacturing/

[8] http://www.carbidetechnologies.com/faq/what-is-sintering-or-sinter-hiping/

[9] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/

[10] https://www

[11] http://cdntest.tizimplements.net/files/40a8742851ec406582574d24a4326715.pdf

[12] http://www.heavystonelab.com/wp-content/uploads/2015/02/fang-ijemhm-2005-0.pdf

[13] https://www.totalcarbide.com/tungsten-carbide-rades.htm

[14] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2017/8175034

[15] http://news.chinatungsten.com/en/gold-plated-tungsten-price/46-tungsten-news-en/tungsten-information/103813-ti-13156.html

[16] https://www.

[17] https://www.retopz.com/57-frequently-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/

[18] https://www.generalcarbide.com/wp-content/uploads/2019/04/GeneralCarbide-Designers_Guide_TungstenCarbide.pdf

[19] https://craftstech.net/wp-content/uploads/2021/05/Crafts-Whitepaper-Proper-Grade-Selection-for-Cemented-Tungsten-Carbide-Tooling-and-Wear-Part-Applications.pdf

[20] https://www

[21] https://patents.google.com/patent/ep2350331a2/en

[22] https://publica.fraunhofer.de/bitstreams/cb970eb9-dc11-4e7a-9de4-454e3157b96b/download

[23] http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:625068/fulltext01.pdf

[24] https://www