İçerik Menüsü
● Tungsten karbür bileşimi
● Tungsten karbürde kobaltın rolü
● Üretim süreci
● Kobalt içeren tungsten karbürün özellikleri
● Kobalt içeren tungsten karbür uygulamaları
● Kobalt'a Alternatifler
● Çevresel ve sağlık hususları
● Gerçek Tungsten Karbürü Tanımlama
● Çözüm
● SSS
>> 1. Tungsten karbür manyetik mi?
>> 2. Tungsten karbür geri dönüştürülebilir mi?
>> 3. Tungsten karbür mücevher olarak giymek güvenli midir?
>> 4. Tungsten karbür, elmas gibi diğer sert malzemelerle nasıl karşılaştırılır?
>> 5. Tungsten karbür yeniden boyutlandırılabilir veya onarılabilir mi?
● Alıntılar:
Tungsten karbür, olağanüstü sertliği, aşınma direnci ve dayanıklılığı ile bilinen dikkate değer bir malzemedir. Kesme araçlarından mücevherlere kadar çeşitli endüstrilerde yaygın kullanım bulmuştur. Bununla birlikte, kompozisyonu hakkında, özellikle kobaltın varlığı konusunda sıklıkla karışıklık vardır. Bu makale gerçekin doğasını araştıracak Orijinal Tungsten Karbür , Kompozisyonu ve Kobalt'ın üretim ve özelliklerinde rolü.
Tungsten karbür bileşimi
Tungsten karbür, en saf haliyle, WC formülü ile kimyasal bir bileşiktir. Eşit parçalar tungsten ve karbon atomlarından oluşur [1] [2]. Bu bileşik, sinterleme adı verilen bir işlemle çeşitli şekillere basılabilen ve oluşturulabilen ince gri bir tozdur.
Bununla birlikte, çoğu pratik uygulamada 'tungsten karbür ' hakkında konuştuğumuzda, genellikle saf WC yerine kompozit bir malzemeye atıfta bulunuyoruz. Bu kompozit tipik olarak bir bağlayıcı metal içerir ve kullanılan en yaygın bağlayıcı kobalttır.
Tungsten karbürde kobaltın rolü
Kobalt, genellikle çimentolu karbürler veya sert metaller olarak adlandırılan tungsten karbür kompozitlerinin üretim ve özelliklerinde önemli bir rol oynar. İşte bu yüzden kobalt sıklıkla dahil edilir:
1. Bağlayıcı ajan: Kobalt, tungsten karbür parçacıklarını bir arada tutan bir bağlayıcı görevi görür. Sinterleme işlemi sırasında kobalt, WC taneleri arasında erir ve akar ve güçlü bir bağ yaratır [3].
2. Geliştirilmiş tokluk: Saf tungsten karbür son derece zor olsa da, kırılgan olabilir. Kobalt eklenmesi, malzemenin tokluğunu arttırır, bu da onu çatlama ve yongalara karşı daha dirençli hale getirir [4].
3 Dengeleme Özellikleri: Kobalt miktarı, belirli uygulamalar için sertliği ve tokluğu dengeleyecek şekilde ayarlanabilir. Tipik olarak, kobalt içeriği ağırlıkça% 3 ila% 30 arasında değişmektedir [3].
4. Geliştirilmiş işlenebilirlik: Kobalt'ın varlığı, malzemeyi daha uygulanabilir kılar, üretim sırasında daha kolay şekillendirme ve oluşma sağlar.
Üretim süreci
Kobalt içeren tungsten karbür üretimi birkaç adım içerir:
1. Toz Hazırlama: Tungsten karbür tozu, önceden belirlenmiş oranlarda kobalt tozu ile karıştırılır.
2. Presleme: Toz karışımı istenen şekle sıkıştırılır.
3. Sinterleme: Preslenmiş form 1.400 ° C ile 1.600 ° C arasındaki sıcaklıklara ısıtılır. Bu sıcaklıklarda kobalt tungsten karbür tanelerini eritir ve kısmen çözer [5].
4. Soğutma: Malzeme soğudukça, kobalt katılaşır ve tungsten karbür parçacıklarını birbirine bağlar.
Kobalt içeren tungsten karbürün özellikleri
Kobaltın Tungsten karbürüne dahil edilmesi, dikkate değer özelliklere sahip bir malzemeye neden olur:
1. Sertlik: Saf WC'den biraz daha az sert olsa da, kobalt içeren tungsten karbür hala elmasınkine yakın bir sertlik ile mevcut en zor malzemelerden biridir [4].
2. Aşınma Direnci: Malzeme, aşınma ve aşınmaya karşı olağanüstü bir direnç gösterir, bu da aletleri ve aşınmaya dayanıklı bileşenleri kesme için idealdir.
3. Sertlik: Kobalt bağlayıcı, malzemenin etkiye dayanma ve kırığa direnme yeteneğini önemli ölçüde iyileştirir.
4. Termal stabilite: Kobalt içeren tungsten karbür, özelliklerini yüksek sıcaklıklarda korur, bu da yüksek hızlı işleme uygulamaları için uygundur [4].
5. Yoğunluk:% 5.5 ila% 6.5 kobalt olan tungsten karbür yoğunluğu yaklaşık 14.5 g/cm³ [4].
Kobalt içeren tungsten karbür uygulamaları
Sertlik, tokluk ve aşınma direncinin eşsiz kombinasyonu, çok sayıda uygulamada kobalt içeren tungsten karbürü değerli kılar:
1. Kesme aletleri: Metaller ve diğer sert malzemeleri işlemek için matkap bitlerinde, uç değirmenlerinde ve eklerde kullanılır.
2. Madencilik ve petrol sondajı: Kaya sondajı, tünel sıkma ve yağ kuyusu delme için bileşenler.
3. Aşınma Parçaları: Üretim kalıplarında kullanılır, nozullar ve yüksek aşınmaya maruz kalan diğer bileşenler.
4 Zırh delici turlar: Zırh delici mühimmat için askeri uygulamalar.
5. Takı: Dayanıklılık ve çizik direnci nedeniyle alyans ve diğer takılar için giderek daha popüler.
Kobalt'a Alternatifler
Kobalt, Tungsten karbür için en yaygın bağlayıcı olsa da, alternatiflerin tercih edildiği durumlar vardır:
1. Nikel: Daha iyi korozyon direnci gerektiren uygulamalarda kullanılır.
2. Demir: Bazen kobalta daha düşük maliyetli bir alternatif olarak kullanılır.
3. Nikel-krom alaşımları: Belirli uygulamalarda iyileştirilmiş tokluk ve korozyon direnci sunar.
4. Kobalt içermeyen formülasyonlar: Kobalt'ın manyetik özelliklerinin istenmeyen olduğu veya Cobalt'ın toksisitesi ile ilgili endişelerin olduğu uygulamalar için geliştirilmiştir.
Çevresel ve sağlık hususları
Tungsten karbürde kobalt kullanımı bazı çevre ve sağlık endişelerini artırdı:
1. Madencilik Etkisi: Kobalt madenciliğinin önemli çevresel etkileri olabilir.
2. Mesleki maruziyet: Tungsten karbür üretimindeki işçiler, solunum sorunlarına neden olabilecek kobalt tozuna maruz kalabilir.
3. Geri dönüşüm zorlukları: Kobaltın varlığı, tungsten karbür ürünleri için geri dönüşüm sürecini karmaşıklaştırabilir.
4. Toksisite: Tungsten karbür-kobalt kompoziti genellikle stabil olsa da, kobalt maruziyetinin potansiyel uzun süreli sağlık etkileri konusunda endişeler vardır.
Gerçek Tungsten Karbürü Tanımlama
Tungsten karbürün değeri ve arzu edilen özellikleri göz önüne alındığında, taklit ürünleri için bir pazar var. İşte gerçek tungsten karbürü ayırt etmenin bazı yolları:
1. Yoğunluk: Orijinal tungsten karbür çok yoğundur. Bir parça göründüğünden daha ağır hissedecek.
2. Kırılma direnci: Tungsten karbür çizmek son derece zordur. Yaygın metaller bir işaret bırakmaz [7].
3. Renk: Orijinal Tungsten Karbür farklı koyu gri bir renge sahiptir.
4 MANNETİZİM: Kobalt içeriği nedeniyle, birçok tungsten karbür maddesi biraz manyetiktir.
5. Profesyonel Test: Mutlak kesinlik için, X-ışını kırınımı gibi profesyonel test yöntemleri kullanılabilir.
Çözüm
Sonuç olarak, saf tungsten karbür (WC) kobalt içermese de, çoğu pratik uygulamada 'tungsten karbür ' terimi, tipik olarak bir bağlayıcı olarak kobalt içeren kompozit bir malzemeyi ifade eder. Bu kobalt içeren tungsten karbür gerçekten gerçektir ve çok sayıda endüstriyel ve tüketici uygulamasında paha biçilmez hale getiren sertlik, tokluk ve aşınma direncinin eşsiz bir kombinasyonunu sunar.
Kobaltın varlığı, aşağılık veya yetersizliğin bir işareti değildir. Aksine, malzemenin genel performansını artıran ve çok çeşitli zorlu uygulamalarda kullanımını sağlayan önemli bir bileşendir. Bununla birlikte, belirli ihtiyaçlar için de mevcut kobalt içermeyen formülasyonların olduğunu belirtmek önemlidir.
Teknoloji ilerledikçe, yeni bağlayıcılar ve formülasyonların geliştiğini görebilir, potansiyel olarak daha iyi performans sunar veya kobalt kullanımı ile ilişkili bazı çevre ve sağlık sorunlarını ele alır. Bununla birlikte, kobalt içeren tungsten karbür, birçok endüstride bir temel taşı malzemesi olarak kalır, olağanüstü özelliklerinin ve çok yönlülüğünün kanıtıdır.
SSS
1. Tungsten karbür manyetik mi?
Tungsten karbürün kendisi manyetik değildir. Bununla birlikte, birçok tungsten karbür ürününde bağlayıcı olarak kullanılan kobalt manyetiktir. Sonuç olarak, birçok tungsten karbür maddesi kobalt içerikleri nedeniyle hafif manyetik özellikler sergileyecektir.
2. Tungsten karbür geri dönüştürülebilir mi?
Evet, tungsten karbür geri dönüştürülebilir. Bununla birlikte, süreç kobalt ve diğer alaşım elemanlarının varlığı nedeniyle karmaşık olabilir. Özel geri dönüşüm tesisleri, tungsten ve diğer bileşenleri ayırmak ve kurtarmak için çeşitli yöntemler kullanır.
3. Tungsten karbür mücevher olarak giymek güvenli midir?
Genel olarak, Tungsten karbür mücevherleri giymek güvenlidir. Çoğu insan için hipoalerjeniktir ve ciltle tepki vermez. Bununla birlikte, metallere aşırı duyarlılığı olan bireyler, bazen üretim sürecinde kullanılan nikele tepki verebilir.
4. Tungsten karbür, elmas gibi diğer sert malzemelerle nasıl karşılaştırılır?
Tungsten Carbide mevcut en zor malzemelerden biri olsa da, Diamond hala önemli ölçüde daha zor. MOHS mineral sertliği ölçeğinde, elmas 10, Tungsten karbür 9 ila 9,5 civarında oranlar. Bununla birlikte, Tungsten karbür elmastan daha serttir, yani daha az kırılgan ve çatlamaya daha dirençlidir.
5. Tungsten karbür yeniden boyutlandırılabilir veya onarılabilir mi?
Tungsten karbür son derece sert ve deformasyona dirençlidir, bu da oluştuktan sonra yeniden boyutlandırılmayı veya onarmayı zorlaştırır. Bu özellikle yüzükler gibi mücevher eşyaları için geçerlidir. Yeniden boyutlandırma gerekiyorsa, öğeyi tamamen değiştirmek genellikle daha pratiktir.
Alıntılar:
[1] https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ed1c76bf-dad9-4baa-8d1b-70fed7f92862
[2] https://hegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html
[3] https://www.azonano.com/article.aspx?articleId=3358
[4] https://shop.machinemfg.com/c2-tungsten-carbide-hysical-and-chemical-properties/
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[6] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tungsten-carbide-cobalt
[7] https://www.termalspray.com/how-ton-destewen-real-tungsten-carbide-from-fakes/
[8] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tungsten-carbide
