İçerik Menüsü
● Sertliği Anlamak
>> Mohs Sertlik Ölçeği
>> Vickers ve Rockwell sertliği
● Tungsten karbürün özellikleri
>> Kimyasal bileşim
>> Fiziksel Özellikler
>> Mekanik Özellikler
● Karşılaştırmalı sertlik
● Tungsten karbür uygulamaları
>> 1. Kesme Araçları
>> 2. Madencilik ekipmanı
>> 3. Endüstriyel makineler
>> 4. Takı
>> 5. Havacılık ve Uzay Uygulamaları
>> 6. Tıbbi Cihazlar
● Tungsten karbürün üretim süreci
>> 1. Toz üretimi
>> 2. Karıştırma
>> 3. Presleme
>> 4. Sinterleme
>> 5. Son işlemler
● Tungsten karbürün avantajları
● Tungsten Karbür ile Zorluklar
● Çözüm
● Sık Sorulan Sorular (SSS)
>> 1. Tungsten karbürünün Mohs sertliği nedir?
>> 2. Tungsten karbür elmasla nasıl karşılaştırılır?
>> 3. Tungsten karbür için yaygın uygulamalar nelerdir?
>> 4. Tungsten karbür kolayca işlenebilir mi?
>> 5. Tungsten karbürün Vickers sertliği nedir?
● Alıntılar:
Tungsten karbür (WC), dikkate değer sertlik sergileyen tungsten ve karbonun bir bileşiğidir ve onu bilinen en zorlu malzemelerden biri haline getirir. Eşsiz özellikleri, moleküler yapısından ve tungsten ve karbon atomları arasındaki bağdan kaynaklanır. Bu makale sertliğini araştırıyor Tungsten karbür , diğer malzemeler, uygulamalar ve kapsamlı bir SSS bölümü ile karşılaştırmaları.
Sertliği Anlamak
Sertlik, bir malzemenin deformasyona, çizilmeye veya girintiye karşı direncinin bir ölçüsüdür. Mohs ölçeği, Vickers Sertlik ölçeği ve Rockwell Sertlik ölçeği dahil olmak üzere çeşitli ölçekler kullanılarak ölçülebilir.
Mohs Sertlik Ölçeği
Mohs sertlik ölçeği 1 (talk) ile 10 (elmas) arasında değişmektedir. Tungsten Carbide bu ölçekte 9 ila 9.5 arasında yer alıyor ve bu da sertlik açısından sadece elmastan ikinci sırada. Bu olağanüstü sertlik, Tungsten karbürünün endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmasının bir nedenidir.
Vickers ve Rockwell sertliği
- Vickers sertliği: Tungsten karbür, bileşimine ve işleme yöntemlerine bağlı olarak yaklaşık 2400 ila 3000 HV'lik bir Vickers sertliğine sahiptir.
- Rockwell sertliği: Rockwell'de bir ölçek (HRA), tungsten karbür tipik olarak 89 ila 95 HRA arasında ölçülür, bu da C ölçeğinde yaklaşık 69 ila 81 HRC'ye karşılık gelir.
Tungsten karbürün özellikleri
Kimyasal bileşim
Tungsten karbür esas olarak aşağıdakilerden oluşur:
- yaklaşık% 94 tungsten
- yaklaşık% 6 karbon
Bu bileşim, belirli uygulamalara ve istenen özelliklere göre biraz değişebilir.
Fiziksel Özellikler
- Yoğunluk: Tungsten karbür yaklaşık 15.6 g/cm³
- Erime noktası: erime noktası yaklaşık 2870 ° C'dir (5198 ° F).
- Termal iletkenlik: Yaklaşık 110 w/m · k'lik bir termal iletkenliğe sahiptir.
Mekanik Özellikler
Tungsten karbür sergileri:
- Olağanüstü aşınma direnci
- Yüksek sıkıştırıcı mukavemet
- Yük altında minimal sapma
Bu özellikler, yüksek stresli uygulamalar için uygun hale getirir.
Karşılaştırmalı sertlik
Tungsten Carbide'ın sertlik açısından konumunu daha iyi anlamak için, işte diğer malzemelerle bir karşılaştırma:
| Malzeme |
Mohs Sertlik |
Vickers Sertlik (HV) |
Rockwell Sertlik (HRA) |
| Elmas |
10 |
> 3000 |
N/A |
| Tungsten karbür |
9 - 9.5 |
2400 - 3000 |
89 - 95 |
| Korundum (alüminyum oksit) |
9 |
~ 2000 |
~ 80 |
| Çelik |
~ 4 - 8 |
~ 150 - 600 |
~ 20 - 60 |
Tungsten karbür uygulamaları
Sertliği ve dayanıklılığı nedeniyle, Tungsten Carbide çeşitli endüstrilerde yoğun bir kullanım bulur:
1. Kesme Araçları
Tungsten karbür, aşınma direnci nedeniyle matkap bitleri, öğütme aletleri ve testere bıçakları gibi kesme aletlerinde yaygın olarak kullanılır. Keskin kenarları uzun süreler boyunca koruma yeteneği, çelik ve diğer alaşımlar gibi sert malzemelerin işlenmesi için idealdir.
2. Madencilik ekipmanı
Madencilik endüstrisinde Tungsten karbür, petrol sondaj ve madencilik operasyonları için matkap bitlerinde kullanılmaktadır. Sertliği, sert kaya oluşumlarına etkili bir şekilde nüfuz etmesini sağlar ve üretkenliği önemli ölçüde artırır.
3. Endüstriyel makineler
Tungsten karbür, rulmanlar, vanalar ve nozullar gibi yüksek aşınma ve yıpranma yaşayan kısımlarda kullanılır. Aşırı koşullara dayanma yeteneği, üretim makineleri bileşenleri için tercih edilen bir seçim haline getirir.
4. Takı
Alyans ve moda mücevherleri için giderek daha popüler olan Tungsten Carbide, zamanla parlaklığını koruyan çizilmeye dayanıklı bir yüzey sunuyor. Ağır hissi, birçok tüketicinin takdir ettiği bir lüks unsuru ekler.
5. Havacılık ve Uzay Uygulamaları
Havacılık ve uzay mühendisliğinde, mukavemet-ağırlık oranı ve yüksek sıcaklıklarda aşınmaya karşı direnci nedeniyle çeşitli bileşenler için tungsten karbür kullanılır. Genellikle güvenilirliğin çok önemli olduğu türbin motorlarında ve diğer kritik sistemlerde bulunur.
6. Tıbbi Cihazlar
Tungsten karbür de tıp alanında adımlar atıyor. Biyouyumluluğu, cerrahi aletlerde ve implantlarda kullanılmasına izin verir. Malzemenin sertliği, cerrahi aletlerin daha yumuşak metallerden yapılanlardan daha uzun kalmasını sağlar.
Tungsten karbürün üretim süreci
Tungsten karbürün üretim süreci birkaç temel adım içerir:
1. Toz üretimi
İlk adım, kimyasal azaltma işlemleri veya mekanik öğütme yoluyla ince tungsten tozunun üretilmesini içerir. Bu aşamada karbon siyahı da üretilir.
2. Karıştırma
Tungsten tozu daha sonra istenen özelliklere ulaşmak için hassas oranlarda karbon ile karıştırılır. Bu karışıma genellikle 'yeşil ' tungsten karbür tozu denir.
3. Presleme
Karışık toz, 'yeşil parça olarak bilinen kompakt bir şekil oluşturmak için yüksek basınç altında kalıplara bastırılır. ' Bu parça şeklini korur, ancak henüz tamamen yoğun veya sert değildir.
4. Sinterleme
Yeşil kısım sinterlemeye maruz kalır - erime noktasına ulaşmadan kontrollü bir atmosferde yüksek sıcaklıklarda (tipik olarak 1400 ° C civarında) ısıtıldığı bir işlem. Bu adım, parçacıkların sıkı bir şekilde birbirine bağlanmasını sağlar ve yoğun bir malzemeye neden olur.
5. Son işlemler
Sinterlemeden sonra, tungsten karbür, belirli uygulamalar için gereken hassas boyutları veya yüzey kaplamalarını elde etmek için taşlama veya parlatma yoluyla daha da işlenebilir.
Tungsten karbürün avantajları
Tungsten Carbide diğer malzemelere göre çeşitli avantajlar sunuyor:
- Olağanüstü dayanıklılık: Sertliği, aşırı koşullar altında uzun ömür ve performans sağlar.
- Korozyon direnci: Tungsten karbür, oksidasyona ve korozyona birçok metalden daha iyi direnir.
- Çok yönlülük: Farklı uygulamalar için çeşitli şekil ve boyutlarda üretilebilir.
- Maliyet verimliliği: Başlangıç maliyetleri bazı alternatiflerden daha yüksek olsa da, uzun ömürlü toplam maliyetleri zaman içinde azaltır.
Tungsten Karbür ile Zorluklar
Tungsten karbürün sayısız faydası olsa da, kullanımı ile ilgili zorluklar da vardır:
- Brittleness: Sertliğine rağmen, tungsten karbür belirli koşullar altında kırılgan olabilir, bu da düzgün kullanılmazsa yontma veya çatlamaya yol açar.
- İşleme zorluğu: Aşırı sertliği nedeniyle, tungsten karbür işlemek özel ekipman ve teknikler gerektirir.
- Ağırlık: Tungsten karbürün yoğunluğu, tüm uygulamalar için uygun olmayan birçok alternatiften daha ağır hale getirir.
Çözüm
Tungsten Carbide, Mohs sertlik ölçeğinde Diamond'ın hemen altında sıralanan en zor malzemelerden biri olarak öne çıkıyor. Etkileyici mekanik özellikleri, özellikle dayanıklılık ve aşınma direncinin çok önemli olduğu birçok sektörde paha biçilmez hale getirir. Sertliğini anlamak sadece üretimdeki önemini vurgulamakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli uygulamalarda performansı artırmada rolünü de vurgular.
Sık Sorulan Sorular (SSS)
1. Tungsten karbürünün Mohs sertliği nedir?
Tungsten Carbide, 9 ila 9.5 arasında değişen bir MOHS sertliğine sahiptir.
2. Tungsten karbür elmasla nasıl karşılaştırılır?
Tungsten karbür sadece sertlikte elmas; Diamond, Mohs ölçeğinde 10'da yer alırken, Tungsten karbür 9 ila 9.5 arasında yer alıyor.
3. Tungsten karbür için yaygın uygulamalar nelerdir?
Yaygın uygulamalar arasında kesme aletleri, madencilik ekipmanı, endüstriyel makine parçaları, takılar, havacılık bileşenleri ve tıbbi cihazlar bulunur.
4. Tungsten karbür kolayca işlenebilir mi?
Hayır, aşırı sertliği nedeniyle; Geleneksel işleme yöntemleri etkisizdir; Tungsten karbürünün işlenmesi için özel araçlar gereklidir.
5. Tungsten karbürün Vickers sertliği nedir?
Tungsten karbürün Vickers sertliği tipik olarak yaklaşık 2400 ila 3000 HV arasında değişmektedir.
Alıntılar:
[1] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[2] https://www.dinetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide/grad-chart
[3] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[5] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/hardness.html
[6] https://www.hit-tw.com/newsdetails.aspx?nid=298
[7] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-ifferences-splained/
[8] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-hardness-cversvers-table.html
