Меню вмісту
● Що таке карбід вольфраму?
● Сировина для виробництва карбіду вольфраму
● Виробничий процес вольфраму карбіду
>> 1. Приготування вольфрамового порошку
>> 2. Карбюризація
>> 3. Змішування та фрезерування
>> 4. Натиснення
>> 5. Спікання
>> 6. Постінтерне лікування
● Основні властивості карбіду вольфраму
● Застосування карбіду вольфраму
● Висновок
● Поширення
>> 1. Що робить карбід вольфраму таким важко?
>> 2. Чи можна переробляти карбід вольфраму?
>> 3. Як кобальт впливає на властивості карбіду вольфраму?
>> 4. Які галузі використовують карбід вольфраму?
>> 5. Як розмір карбіду вольфраму впливає на його продуктивність?
● Цитати:
Карбід вольфраму - це чудова сполука, відома своєю винятковою твердістю та довговічністю. Він широко використовується в різних галузях, особливо в ріжучих інструментах, гірничодобувній техніці та стійких до зносу деталей. Розуміння того, як виготовляється карбід вольфраму, передбачає вивчення сировини, виробничого процесу та остаточних застосувань цього універсального матеріалу.
Що таке карбід вольфраму?
Карбід вольфраму (WC) - це хімічна сполука, що складається з рівних частин вольфраму (W) та вуглецю (C) атомів. Він видається як тонкий сірий порошок в його основному вигляді, але його можна натиснути і спірити в різні форми для промислових застосувань. Карбід вольфраму славиться своєю твердістю, яка порівнянна з алмазом, що робить його ідеальним матеріалом для вирізання та буріння інструментів.
Сировина для виробництва карбіду вольфраму
Виробництво карбіду вольфраму починається з декількох ключових сировини:
- Руда вольфраму: основне джерело вольфраму, як правило, витягнуте з таких мінералів, як Волфраміт або Шееліт.
- Паратунгунтат амонію (APT): очищена сполука, отримана з вольфрамової руди, яка служить проміжним у виробництві вольфрамового металу.
- Оксид вольфраму: виробляється шляхом кальцинації APT при високих температурах, що потім зводиться до порошку металу вольфраму.
- Джерела вуглецю: Зазвичай сажа або графіт, які використовуються для перетворення вольфрамового металу в вольфрамовий карбід через процес карбуризації.
Виробничий процес вольфраму карбіду
Виробничий процес карбіду вольфраму передбачає кілька критичних кроків:
1. Приготування вольфрамового порошку
Першим кроком у виробництві вольфрамового карбіду є отримання порошку вольфраму з оксиду вольфраму. Це передбачає нагрівальний вольфрамовий оксид в атмосфері водню при температурі від 800 ° С і 1000 ° С. Реакція зменшує оксид до чистого вольфрамового металу.
2. Карбюризація
Після того, як порошок вольфраму готується, він зазнає процесу карбюризації, де він змішується з джерелами вуглецю. Цю суміш нагрівають у багатих вуглецю у середовищі при високій температурі (як правило, від 1400 ° С і 2000 ° C). Під час цього процесу атоми вуглецю дифундують у структуру вольфраму, утворюючи вольфрамовий карбід.
3. Змішування та фрезерування
Після карбюризації отриманий порошок карбіду вольфраму може містити домішки або нерівні розміри частинок. Щоб забезпечити рівномірність, порошок часто змішується з металевим сполучним металом, таким як кобальт або нікель. Потім цю суміш подають за допомогою кулькових млинів для досягнення потрібного розподілу розмірів частинок.
4. Натиснення
Змішаний порошок ущільнюється у форми під високим тиском, утворюючи те, що відомо як 'зелені ' частини. Цей крок формує матеріал у його остаточну форму перед спіканням. У процесі натискання зазвичай використовується тиск від 150 до 500 МПа.
5. Спікання
Спікання - це вирішальний крок, коли зелені деталі нагріваються в печі при температурі від 1400 ° С і 1600 ° С. Під час спікання в'яжуча тане тане і зливає зерна карбіду вольфраму разом, не розплавляючи їх повністю. Цей процес підвищує щільність та міцність кінцевого продукту.
Процес спікання може проводитися в різних атмосферах, таких як вакуум або інертне газове середовище для запобігання окислення.
6. Постінтерне лікування
Після спікання може бути проведено додаткові методи лікування для посилення властивостей, таких як міцність та стійкість до зносу. Це може включати гаряче ізостатичне пресування (стегно), яке застосовує тиск під час нагрівання для усунення пористості та покращення механічних властивостей.
Основні властивості карбіду вольфраму
Карбід вольфраму демонструє кілька ключових властивостей, які роблять його дуже бажаним для промислових програм:
- Твердість: вона займає між 8,5 до 9 за шкалою твердості MOHS, що робить його одним із найскладніших наявних матеріалів.
- Носистійкість: його виняткова стійкість до зносу дозволяє інструментам, виготовленим з карбіду вольфраму, підтримувати свою різкість довше, ніж ті, що виготовляються з інших матеріалів.
- Теплова стійкість: Карбід вольфраму може витримувати високі температури, не втрачаючи своєї структурної цілісності.
- Корозійна резистентність: вона виявляє хорошу стійкість до хімічної корозії, що ще більше продовжує свій термін експлуатації в суворих умовах.
Застосування карбіду вольфраму
Завдяки своїм унікальним властивостям, карбід Tungsten знаходить додатки в різних галузях:
- Розрізи: Широко використовується у виробничих свердловинних шматочках, фрезерних різацьких різацьких та пильних лопатках завдяки стійкості та стійкості до зносу.
- Інструменти для видобутку: необхідні для виробництва свердловин та іншого обладнання, що використовуються в гірничодобувних операціях, де довговічність є критичною.
- Промислова техніка: використовується в компонентах, які потребують високої стійкості до зносу, таких як клапани та форсунки.
- Ювелірні вироби: все більш популярні в модних ювелірних виробах завдяки стійкості до подряпин та естетичній привабливості.
Висновок
Підсумовуючи це, карбід вольфраму виробляється за допомогою ретельного процесу, який поєднує в собі сировину, як вольфрамова руда та джерела вуглецю через різні етапи, включаючи карбуризацію, змішування, натискання, спікання та процеси після лікування. Його виняткова твердість та довговічність роблять його неоціненним матеріалом у багатьох галузях, починаючи від виробництва до дизайну ювелірних виробів.
Поширення
1. Що робить карбід вольфраму таким важко?
Твердість карбіду вольфраму випливає з його унікальної кристалічної структури, утвореної під час процесу карбюризації в поєднанні з високотемпературними методами спікання, які зливаються частинками, не розплавляючи їх повністю.
2. Чи можна переробляти карбід вольфраму?
Так, карбід вольфраму можна ефективно переробити шляхом відновлення зношених інструментів або матеріалу брухту, що допомагає зменшити відходи та зберегти ресурси.
3. Як кобальт впливає на властивості карбіду вольфраму?
Кобальт діє як палітурка в цементованих карбідах; Зміна його вмісту змінює твердість і міцність - сильний вміст кобальту збільшує твердість, тоді як більший вміст підвищує міцність, але зменшує твердість.
4. Які галузі використовують карбід вольфраму?
Карбід вольфраму широко використовується для виготовлення ріжучих інструментів, гірничих робіт, компонентів промислових машин та все частіше виготовлення ювелірних виробів завдяки своїм естетичним властивостям.
5. Як розмір карбіду вольфраму впливає на його продуктивність?
Розмір зерна впливає на механічні властивості; Менші зерна, як правило, забезпечують кращу стійкість до зносу, тоді як більші зерна підвищують стійкість до удару - критику для таких застосувань, як інструменти для видобутку.
Цитати:
[1] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html
[2] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf? sequence=4
[3] https://patents.google.com/patent/us4008090a/en
[4] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[6] https://www.linkedin.com/pulse/four-basic-stage-tungsten-carbide-sintering-process-nancy-xia
[7] https://www.retopz.com/57-frequenty-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[8] https://www.yatechmaterials.com/en/news/production-process-and-equipment-of-tungsten-carbide-powder/
[9] https://generalcarbide.com/pdf/general-carbide-designers-guide-tungsten-carbide.pdf
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[11] https://www.banger.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process
[12] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/tungsten-carbide-made-easy-government-industry-academia-nvestigate-additively-manuffarcing-cement-carbide-parts/
[13] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[14] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[15] https://www.hmtg.de/en/was-ist-hartmetall/bearbeitung-von-hartmetall/
[16] https://www.youtube.com/watch?v=95ys7w66-bi
[17] https://www.linkedin.com/pulse/tungstencarbide-production-process-tungsten-carbide-shijin-lei
[18] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/process.html
[19] https://ceramics.org/ceramic-tech-today/tungsten-carbide-made-easy-government-industry-academia-nvestigate-additively-manuffarcing-cement-carbide-parts/
[20] https://www.youtube.com/watch?v=0qrynzj_lz4
[21] https://www.psmindustries.com/yillik/tungsten-carbide-manufacturing-process
[22] https://www.kovametalli-in.com/manufacturing.html
[23] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
[24] https://www.facebook.com/koneknives/videos/the-production-process-of-tugsten-carbide-cutter-sintering/ 14020306465 53926/? Locale = zh_cn
[25] https://www.youtube.com/watch?v=ab5by8bdpfe
[26] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide?page=3
[27] https://www.linkedin.com/pulse/process-sintering-tungsten-carbide-zzbettercarbide
[28] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/process/
[29] https://www.novacarbide.com/en/carbide-production-photos-1.html
[30] https://www.researchgate.net/figure/photoof-the-nano-crystalline-binderless-tungsten-carbide-nwc-cutting-inserts_fig1_352568741
[31] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[32] http://news.chinatungsten.com/en/gold-plated-tungsten-price/46-tungsten-news-en/tungsten-information/103813-ti-13156.html
[33] https://www.researchgate.net/figure/scanning-electron-microscy-images-of-a-tungsten-carbide-powder-b-cobalt-powder-and-c_fig3_374723250
[34] https://www.vistametalsinc.com/tungsten-carbide-phorm-process/
[35] https://www.cnczone.com/forums/metalwork-discussion/226048-quot-machine-quot-tungsten-carbide.html
[36] https://eternaltools.com/blogs/tutories/tungsten-carbide-an-informative-guide
[37] https://consolidatedresources.com/blog/10-facts-about-tungsten-carbide/
[38] https://www.reddit.com/r/metalworking/comments/17jcjjj/does_anyone_here_know_anything_about_making/
[39] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[40] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/f02z1/materials_science_question_why_does_an_extremely/
[41] https://www.researchgate.net/post/how_do_we_make_tungsten_carbide_cutting_tool_inserts
[.
[43] http://machinetoolrecyclers.com/rita_hayworth.html
[44] https://tuncomfg.com/about/faq/
[45] https://www.sandvik.coromant.com/en-us/services/recycling/faq-carbide-recycling
[46] https://www.betek.de/en/products/tungsten-carbide
