İçerik Menüsü
● Tungsten karbürün doğası
● Tungsten karbürün pas direnci
● Korozyon direncine katkıda bulunan özellikler
● Tungsten karbürün korozyon davranışı
>> Yüksek sıcaklık oksidasyonu
>> Asit direnci
>> Halojenlerle reaksiyon
● Korozyon direncini etkileyen faktörler
>> 1. Alaşım elemanları
>> 2. Çevre Koşulları
>> 3. Aşırı ısı
>> 4. Safsızlıklar
● Tungsten Karbürün Korozyon Dirençini Kaldıran Uygulamalar
● Diğer malzemelerle karşılaştırma
● Bakım ve bakım
● Gelecekteki gelişmeler
● Çözüm
● SSS
>> 1. Tungsten karbür mücevherleri suda giyilebilir mi?
>> 2. Tungsten karbürün sertliği elmasla nasıl karşılaştırılır?
>> 3. Tungsten karbür manyetik mi?
>> 4. Tungsten karbür geri dönüştürülebilir mi?
>> 5. Tungsten karbür elektrik yapıyor mu?
● Alıntılar:
Tungsten karbür, olağanüstü sertliği, dayanıklılığı ve aşınmaya karşı direnci ile bilinen dikkate değer bir malzemedir. Bu çok yönlü bileşik hakkında en yaygın sorulardan biri paslanıp paslanmadığıdır. Bu soruyu cevaplamak ve özelliklerini araştırmak Tungsten karbür derinlemesine, kompozisyonunu, özelliklerini ve uygulamalarını inceleyelim.
Tungsten karbürün doğası
Tungsten karbür (WC), tungsten ve karbon atomlarının eşit kısımlarından oluşan kimyasal bir bileşiktir [2]. Metal bir alaşım değil, çok ince tungsten ve karbon tanelerinin yüksek sıcaklık ve basınç altında karıştırıldığı ve kaynaştığı bir toz metalurjisi ürünüdür [9].
Tungsten karbürün pas direnci
Tungsten karbür paslarının hayır olup olmadığına dair kısa cevap, geleneksel anlamda paslanmaz [1]. Pas, nem ve oksijen varlığında meydana gelen çelik gibi demir korozyonu ve alaşımları için özel olarak kullanılan bir terimdir. Tungsten karbür demir içermediğinden, çeliğin yaptığı gibi paslanamaz [1].
Bununla birlikte, tungsten karbür paslanmasa da, belirli koşullar altında diğer korozyon veya oksidasyon formlarını yaşayabileceğini belirtmek önemlidir [3].
Korozyon direncine katkıda bulunan özellikler
Tungsten karbürün çeşitli özelliği korozyona karşı mükemmel direncine katkıda bulunur:
1. Kimyasal stabilite: Tungsten karbür, havadaki normal sıcaklıklarda oksitlenmeyen son derece kararlı bir maddedir [3].
2. Yoğun kristal yapı: Kimyasal saldırıya çok yoğun ve dirençli olan altıgen bir kristal yapı oluşturur [3].
3. Yüksek erime noktası: 2.870 ° C (5.200 ° F) erime noktası ile, tungsten karbür aşırı koşullar altında bile stabil kalır [6].
4. Koruyucu oksit tabakası: Havaya maruz kaldığında, tungsten, bir kalkan görevi gören çok kararlı bir oksit tabakası oluşturur ve altta yatan malzemeyi daha fazla oksidasyondan korur [1].
Tungsten karbürün korozyon davranışı
Tungsten karbür paslanmasa da, her türlü kimyasal saldırıya karşı tamamen bağışık değildir. İşte tungsten karbürün korozyon veya oksidasyon yaşayabileceği bazı koşullar:
Yüksek sıcaklık oksidasyonu
Tungsten karbürün oksidasyonu 500-600 ° C (773-873 K) arasındaki sıcaklıklarda başlar [2]. Bu sıcaklıklara oksijen içeren bir atmosferde ısıtıldığında, tungsten trioksit (WO₃) oluşturmak için reaksiyona girer [3].
Asit direnci
Tungsten karbür çoğu aside karşı oldukça dirençlidir. Su, hidroklorik asit veya sülfürik asit içinde çözülmez. Bununla birlikte, oda sıcaklığının üzerinde bir hidroflorik asit ve nitrik asit (HF/HNO₃) karışımı ile saldırıya uğrayabilir [2].
Halojenlerle reaksiyon
Tungsten karbür, oda sıcaklığında ve klor ile 400 ° C (673 K) üzerindeki sıcaklıklarda reaksiyona girer [2].
Korozyon direncini etkileyen faktörler
Saf tungsten karbür korozyona karşı oldukça dirençli olsa da, çeşitli faktörler korozyon davranışını etkileyebilir:
1. Alaşım elemanları
Tungsten, paslanmaya duyarlı diğer metallerle alaşımlı olduğunda, sonuçta ortaya çıkan alaşım oksidasyon ve karartmaya daha yatkın olabilir [5].
2. Çevre Koşulları
Yüksek nem ve oksijen içeriğine sahip ortamlara uzun süreli maruz kalma, tungsten karbür alaşımlarında korozyonu kolaylaştırabilir [5].
3. Aşırı ısı
600 ° C ila 800 ° C arasındaki sıcaklıklarda, saf tungsten oksitlenmeye ve kararmaya başlayabilir [5].
4. Safsızlıklar
Tungsten karbür demir gibi safsızlıklar içeriyorsa, bu safsızlıklar suya ve oksijene maruz kaldığında pas verebilir [5].
Tungsten Karbürün Korozyon Dirençini Kaldıran Uygulamalar
Tungsten karbürün olağanüstü korozyon direnci, onu çeşitli uygulamalar için ideal bir malzeme haline getirir:
1. Takı: Tungsten karbür halkaları, dayanıklılıkları ve kararmaya karşı dirençleri nedeniyle popülerdir [5].
2. Kesme aletleri: Yüksek sıcaklıklarda yapısal bütünlüğü koruma yeteneği, yüksek hızlı, yüksek sıcaklıklı ortamlarda kullanılan aletleri kesmek için mükemmeldir [3].
3. Endüstriyel bileşenler: Tungsten karbür, kayma erozyonu ve korozyon dahil olmak üzere çeşitli aşınma biçimlerine dayanması gereken kısımlarda kullanılır [8].
4. Havacılık ve uzay ve petrol sondajı: dayanıklılığı ve korozyon direnci, havacılık türbinleri ve petrol sondaj ekipmanı gibi zorlu ortamlarda değerli olmasını sağlar [4].
5. Elektronik: Tungsten karbür, stabilitesi ve iletkenliği nedeniyle X-ışını tüplerinde ve elektrotlarda kullanılır [5].
Diğer malzemelerle karşılaştırma
Tungsten karbürün korozyon direncini daha iyi anlamak için, diğer bazı yaygın malzemelerle karşılaştıralım:
| Malzeme |
Korozyon Direnci |
Sertliği (MOHS Skalası) |
Erime Noktası (° C) |
| Tungsten karbür |
Harika |
9.0-9.5 |
2.870 |
| Çelik |
Zavallı (Paslar Kolayca) |
4-4.5 |
1.370-1,530 |
| Titanyum |
Harika |
6.0 |
1.668 |
| Alüminyum |
İyi |
2.5-3.0 |
660 |
Gördüğümüz gibi, tungsten karbür, korozyon direnci ve sertlik açısından birçok yaygın malzemeden daha iyi performans gösterirken, aynı zamanda son derece yüksek bir erime noktasına sahiptir.
Bakım ve bakım
Mükemmel korozyon direncine rağmen, uygun bakım Tungsten karbür öğelerinin görünümünü ve bütünlüğünü korumaya yardımcı olabilir:
1. Düzenli temizlik: Tungsten karbür maddelerini kir ve yağları çıkarmak için hafif sabun ve su ile temizleyin.
2. Sert kimyasallardan kaçının: Birçok kimyasala dirençli olsa da, güçlü asitlere veya bazlara uzun süreli maruz kalmayı önlemek en iyisidir.
3. Depolama: Tungsten karbür öğelerini neme maruz kalmayı en aza indirmek için kuru bir yerde saklayın.
4. Parlatma: Kararma meydana gelirse, nazik parlatma genellikle orijinal parlaklığı geri yükleyebilir.
Gelecekteki gelişmeler
Bilim adamları ve mühendisler üzerinde çalışan Tungsten Carbide üzerine araştırmalar devam ediyor:
1. Saflığı ve performansı artırmak için üretim sürecinin iyileştirilmesi.
2. Daha iyi korozyon direncine sahip yeni tungsten karbür kompozitlerinin geliştirilmesi.
3. Yenilenebilir enerji ve uzay araştırmaları gibi gelişmekte olan teknolojilerde yeni uygulamaların keşfedilmesi.
Çözüm
Sonuç olarak, tungsten karbür, demir içermediği için geleneksel anlamda paslanmaz. Korozyona karşı olağanüstü direnci, dikkate değer sertliği ve yüksek sıcaklık istikrarı ile birleştiğinde, onu çok sayıda endüstriyel ve tüketici uygulamasında paha biçilmez bir malzeme haline getirir. Aşırı koşullar altında oksidasyon yaşayabilse de, Tungsten karbür mevcut en dayanıklı ve korozyona dayanıklı malzemelerden biri olmaya devam etmektedir.
Malzeme biliminin sınırlarını zorlamaya devam ederken, Tungsten karbür insan yaratıcılığının bir kanıtı olarak duruyor ve çeşitli endüstrilerdeki zorluklara çözümler sunuyor. Eşsiz özellikleri, teknolojik manzaramızda yıllar boyunca önemli bir malzeme olarak kalmasını sağlar.
SSS
1. Tungsten karbür mücevherleri suda giyilebilir mi?
Evet, tungsten karbür mücevherleri suda güvenli bir şekilde giyilebilir. Suya maruz kaldığında paslanmaz veya kararmaz, bu da yüzme ve duş da dahil olmak üzere günlük aşınma için idealdir [5].
2. Tungsten karbürün sertliği elmasla nasıl karşılaştırılır?
Tungsten karbür son derece zor, MOHS ölçeğinde yaklaşık 9.0-9.5 sıralamada. Bu onu mevcut en zor malzemelerden biri haline getirse de, Mohs ölçeğinde 10 sırada yer alan Diamond'dan daha yumuşaktır [2].
3. Tungsten karbür manyetik mi?
Hayır, tungsten karbür manyetik değildir. Bu özellik, korozyon direnci ile birleştiğinde, manyetik malzemelerin parazite neden olabileceği ortamlarda kullanım için uygun hale getirir [4].
4. Tungsten karbür geri dönüştürülebilir mi?
Evet, tungsten karbür geri dönüştürülebilir. Özellikle endüstriyel araçlardan ve bileşenlerden tungsten karbürün geri kazanılması ve yeniden işlenmesi için özel süreçler vardır [2].
5. Tungsten karbür elektrik yapıyor mu?
Evet, tungsten karbür, bazı metallerle karşılaştırılabilir olan yaklaşık 0.2 μΩ m'lik nispeten düşük bir elektrik direnci vardır. Bu, belirli elektrik uygulamalarında yararlı hale getirir [2].
Alıntılar:
[1] https://www.boyiprototiping.com/materials-guide/does-tungsten-rust/
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[5] https://kdmfab.com/does-tungsten-rust/
[6] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
[7] https://www.hpnonline.com/sterile-pocessing/article/55233008/tungsten-carbide-wersus-vanlains-is-it-or-or-corozion
[8] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[9] http://www.chinatungsten.com/tungsten-carbide/properties-of-tungsten-carbide.html
