Меню вмісту
● Вступ до карбіду вольфраму
>> Композиція та структура
>> Фізичні властивості
● Карбід вольфраму не є кольоровим?
>> Огляд кольорових металів
>> Застосування карбіду вольфраму
● Виробничий процес
>> Процес спікання
● Розширені властивості та характеристики
>> Корозійна стійкість
>> Термічна стабільність
>> Опір зносу
● Різні оцінки та композиції
>> Цементовані карбіди
>> Розмір зерна
● Екологічні міркування
>> Видобуток вольфраму
>> Переробка
● Майбутні тенденції
>> Наноматеріали
>> Виробництво добавок
>> Альтернативні в'яжучі
● Порівняльний аналіз з іншими матеріалами
>> Карбід вольфраму проти високошвидкісної сталі (HSS)
>> Карбід вольфраму проти кераміки
>> Карбід вольфраму проти алмазу
● Практичні програми з прикладами
● Висновок
● Поширені запитання
>> 1. Що таке карбід вольфраму?
>> 2. Чи не є карбідом вольфраму?
>> 3. Які основні застосування карбіду вольфраму?
>> 4. Як виробляється карбід вольфраму?
>> 5. Які обмеження карбіду вольфраму?
● Цитати:
Карбід вольфраму, сполука вольфраму та вуглецю, відома своєю винятковою твердістю та довговічністю. Він широко використовується в промислових додатках, включаючи ріжучі інструменти, свердлові шматочки та стійкі до зносу компоненти, а також в ювелірних виробах через його естетичну привабливість та довговічність. Питання про те Карбід вольфраму не є кольором, передбачає розуміння його складу та властивостей.
Вступ до карбіду вольфраму
Карбід вольфраму (WC) - це хімічна сполука, що складається з рівних частин вольфраму та атомів вуглецю. Він виробляється за допомогою процесу, що включає реакцію вольфрамового металу з вуглецем при високих температурах, як правило, від 1400 ° С і 2000 ° С. Отриманий матеріал надзвичайно важкий, з твердістю MOHS від 9 до 9,5, що робить його однією з найскладніших речовин, поступаючись лише алмазу.
Композиція та структура
Карбід вольфраму в основному складається з вольфраму та вуглецю. У найпоширенішому вигляді він змішується з сполучним металом, таким як кобальт, для підвищення його міцності та довговічності. Цей композитний матеріал відомий як цементований карбід або твердий.
Склад:
- вольфрам (W): забезпечує твердість та стійкість до зносу.
- вуглець (c): сприяє твердості та стабільності сполуки.
- Кобальт (CO): діє як сполучний, покращуючи міцність і згуртованість.
Фізичні властивості
Карбід вольфраму демонструє кілька помітних фізичних властивостей:
- Твердість: за шкалою MOHS займає приблизно 9 до 9,5, що робить його надзвичайно стійким до зносу та стирання.
- Щільність: приблизно вдвічі більше, ніж у сталі, сприяючи її високій стійкості до деформації.
- Точка плавлення: понад 2870 ° C, що значно вище, ніж у більшості металів.
- Теплопровідність: висока, що дозволяє підтримувати різкі краї при підвищеній температурі.
Карбід вольфраму не є кольоровим?
Не кольорові метали-це ті, які не містять заліза. Карбід вольфраму, складений головним чином з вольфраму та вуглецю, з кобальтом як звичайним сполучним, не містить заліза. Тому карбід вольфраму справді є кольоровим матеріалом.
Огляд кольорових металів
Не кольорові метали включають широкий спектр матеріалів, таких як алюміній, мідь, цинк та титан. Ці метали часто використовуються в додатках, де потрібні корозійна стійкість або конкретні фізичні властивості.
Не кольорові метали:
- Алюміній (AL): легкий та корозійний.
- мідь (Cu): Відмінна електропровідність.
- цинк (Zn): використовується для гальванування для захисту сталі від корозії.
-Титан (Ti): висока співвідношення сили до ваги та резистентність до корозії.
Застосування карбіду вольфраму
Карбід вольфраму використовується в різних галузях через її твердість та довговічність:
1. Розрізи інструменти: використовується при обробці та бурінні завдяки його здатності протистояти високій температурі та підтримувати різкість.
2. Ювелірні вироби: популярний для весільних гуртів та модних кілець завдяки його довговічності та естетичній привабливості.
3.
Виробничий процес
Виробництво карбіду вольфраму передбачає кілька кроків:
1. Синтез порошку WC: метал вольфраму реагує з вуглецем при високих температурах, утворюючи порошок карбіду вольфраму.
2. Змішування з сполучним: Порошок WC змішується з металевим сполучним металом, як правило, кобальтом, для підвищення міцності.
3. Спікання: суміш натиснуть, а потім нагрівають до високої температури (приблизно від 1400 ° С до 1600 ° С), щоб утворити твердий композит.
Процес спікання
Процес спікання має вирішальне значення для створення міцного та згуртованого матеріалу. Він передбачає нагрівання суміші карбіду та кобальту вольфраму до температури, коли кобальт тане і зв'язує зерна карбіду вольфраму разом.
Детальні кроки спікання:
- Нагрівання: Суміш нагрівається в контрольованій атмосфері для запобігання окислення.
- Спікання рідкої фази: Поклади кобальту тане і потоки між зернами карбіду вольфраму.
- Генсифікація: Рідкий кобальт підтягує зерна карбіду вольфраму ближче до одного, зменшуючи пористість та збільшення щільності.
- Охолодження: Матеріал охолоджується повільно, щоб запобігти розтріскуванню та забезпечити рівномірні властивості.
Розширені властивості та характеристики
Карбід вольфраму має цілий ряд передових властивостей та характеристик, які роблять його придатним для спеціалізованих програм.
Корозійна стійкість
Карбід вольфраму виявляє відмінну резистентність до корозії, особливо в кислих умовах. Ця властивість робить його корисним для хімічної обробки та морських застосувань, де поширене вплив на корозійні речовини.
Термічна стабільність
Висока температура плавлення карбіду вольфраму сприяє його винятковій термічній стабільності. Він може підтримувати свої механічні властивості при підвищеній температурі, що робить його придатним для високошвидкісних ріжучих інструментів та аерокосмічних компонентів.
Опір зносу
Його верхня стійкість до зносу робить карбід вольфраму ідеальним матеріалом для компонентів, що піддаються постійному тертях та стирання, таких як підшипники, ущільнювачі та форсунки.
Різні оцінки та композиції
Карбід вольфраму доступний у різних класах та композиціях відповідно до різних застосувань. Конкретний ступінь визначається співвідношенням карбіду вольфраму до металу в'яжучого та розміром зерен карбіду вольфраму.
Цементовані карбіди
Цементовані карбіди складаються з вольфрамових карбідних зерен, вбудованих у металеву матрицю в'яжучого, як правило, кобальт. Кількість кобальту може змінюватись від 3% до 25% за вагою, залежно від потрібних властивостей.
Розмір зерна
Розмір зерен карбіду вольфраму також впливає на властивості матеріалу. Більш тонкі зерна забезпечують більш високу твердість та стійкість до зносу, тоді як більш грубі зерна пропонують покращену міцність та опір ударів.
Екологічні міркування
Виробництво та використання карбіду вольфраму викликають деякі екологічні проблеми.
Видобуток вольфраму
Тандстен часто видобувається в екологічно чутливих районах, а процес видобутку може мати значний вплив на місцеві екосистеми. Відповідальні практики видобутку мають важливе значення для мінімізації цих наслідків.
Переробка
Переробка карбіду з вольфраму - це важливий спосіб збереження ресурсів та зменшення впливу на навколишнє середовище. Процеси переробки можуть відновити вольфрам і кобальт від використовуваних ріжучих інструментів та інших компонентів.
Майбутні тенденції
Кілька тенденцій формують майбутнє матеріалів карбіду вольфраму.
Наноматеріали
Використання наноматеріалів посилює властивості композитів карбіду вольфраму. Нанорозмірні зерна карбіду вольфраму можуть покращити твердість та стійкість до зносу.
Виробництво добавок
Методи виготовлення добавок, такі як 3D -друк, дозволяють виробляти складні компоненти карбіду вольфраму з індивідуальними конструкціями.
Альтернативні в'яжучі
Триваються дослідження для розробки альтернативних металів сполучних металів для заміни кобальту, що є стратегічним та дорогим матеріалом. Сплави на основі нікелю та заліза досліджуються як потенційні заміни.
Порівняльний аналіз з іншими матеріалами
Для подальшого розуміння значення карбіду вольфраму вигідно порівнювати його з іншими загальними матеріалами, що використовуються в подібних додатках.
Карбід вольфраму проти високошвидкісної сталі (HSS)
- Твердість: Карбід вольфраму значно важче, ніж HSS, пропонує чудову стійкість до зносу та довший термін експлуатації інструментів.
- Вартість: Інструменти HSS, як правило, дешевші, ніж інструменти для карбіду вольфраму.
-Застосування: HSS підходить для додатків для різання нижньої швидкості, тоді як карбід вольфраму є кращим для високошвидкісної та високоточної обробки.
Карбід вольфраму проти кераміки
- Твердість: і карбід вольфраму, і кераміка пропонують високу твердість, але карбід вольфраму має кращу міцність та ударну стійкість.
- Смутність: Кераміка більш крихка, ніж вольфрамовий карбід.
- Застосування: Кераміка використовується у високотемпературних та корозійних середовищах, тоді як карбід вольфраму використовується в додатках, що потребують високої стійкості та міцності.
Карбід вольфраму проти алмазу
- Твердість: Діамант - найскладніший матеріал, але карбід вольфраму пропонує хороший баланс твердості та міцності.
- Вартість: Діамантові інструменти значно дорожчі, ніж інструменти для карбіду вольфраму.
- Застосування: Diamond використовується для надзвичайно жорстких матеріалів та високоточного шліфування, тоді як карбід вольфраму використовується для більш широкого асортименту застосувань з різання та зносу.
Практичні програми з прикладами
Щоб проілюструвати практичне використання карбіду вольфраму, розглянемо наступні програми:
1. Нафтогазова промисловість:
- БІТИ ДРУГ: Вставки карбіду з вольфраму використовуються в свердлинні шматочки для розвідки нафти та газу через їх здатність протистояти високому тиску та температурі.
- Носіть компоненти: такі компоненти, як сидіння клапана та насосні плунжери, виготовлені з карбіду вольфраму для протистояння стирання від буріння рідин.
2. Автомобільна промисловість:
- Виріжкові інструменти: Використовується для обробки компонентів двигуна та деталей передачі з високою точністю та ефективністю.
- Шинові шпильки: Студки карбіду вольфраму вбудовані в шини для поліпшення тяги на льоду та снігу.
3. Аерокосмічна промисловість:
- Лопатки турбін: Використовується в лопатках турбін для реактивних двигунів через їх здатність підтримувати міцність при високих температурах.
- Компоненти посадки: стійкі до зносу покриття карбіду вольфраму застосовуються до компонентів посадкової передачі для продовження свого життя.
4. Електроніка промисловість:
- Інструменти для різання штампу: Використовується для точного різання та формування електронних компонентів.
- Дріт -малювання штампи: Помил карбіду вольфраму використовується для малювання проводів для точних діаметрів.
Ці приклади демонструють універсальність та важливість вольфрамового карбіду в різних галузях. Його унікальне поєднання властивостей робить його незамінним матеріалом для вимогливих додатків.
Висновок
Карбід вольфраму-це кольоровий матеріал завдяки його складу вольфраму та вуглецю, з кобальтом як загальним сполучним. Його виняткова твердість, довговічність та стійкість до носіння роблять його неоціненним у промислових програмах та ювелірних виробах. Процес спікання, поряд з різними класами та композиціями, дозволяє адаптувати матеріал до конкретних потреб. Незважаючи на те, що такі проблеми, як крихкість та екологічні міркування, існують, постійні дослідження та технологічний прогрес продовжують розширювати свої застосування. Карбід вольфраму залишається життєво важливим матеріалом для сучасних технологій та виготовлення.
Поширені запитання
1. Що таке карбід вольфраму?
Карбід вольфраму - це хімічна сполука, виготовлена з вольфраму та вуглецю, відома своєю винятковою твердістю та довговічністю. Він широко використовується в ріжучих інструментах та ювелірних виробах.
2. Чи не є карбідом вольфраму?
Так, карбід вольфраму не є кольором, оскільки він не містить заліза. Він складається в основному з вольфраму та вуглецю, з кобальтом часто використовується як сполучний.
3. Які основні застосування карбіду вольфраму?
Карбід вольфраму в основному використовується в ріжучих інструментах, шматочках свердління та стійких до зносу компонентів завдяки своїй твердності та довговічності. Він також популярний у ювелірних виробах за свою естетичну привабливість та довголіття.
4. Як виробляється карбід вольфраму?
Карбід вольфраму виробляється шляхом реагування вольфраму з вуглецем при високій температурі з утворенням порошку WC. Потім цей порошок змішується з сполучним, як правило, кобальтом і спірають, утворюючи суцільний композит.
5. Які обмеження карбіду вольфраму?
Карбід вольфраму є крихким і може зламатись під ударом. Крім того, він дорожчий, ніж багато інших матеріалів через високу вартість його сировини та складного виробничого процесу.
Цитати:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html
[3] https://www.superabrasivespowder.com/news/tungsten-carbide-classificity.html
[4] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[5] https://www.itia.info/aplications-markets/
[6] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[7] https://www.retopz.com/57-frequenty-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[8] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[9] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[10] https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-metals-are-non-ferrous
[.
[12] https://www.tungco.com/insights/blog/frequenty-asked-questions-used-tungsten-carbide-insert/
[13] http://machinetoolrecyclers.com/rita_hayworth.html
[14] https://eternaltools.com/blogs/tutories/tungsten-carbide-an-informative-guide
[15] https://de.pferd.com/en/tungsten-carbide-burrs-for-high-performance-non-ferrous-cilindrical-shape-zya-with-end-cu t? a%5bdiam-shank-tds%5d = 6+мм & a%5bdiam-outer-tds%5d = 12+мм & a%5blength-cut-tds%5d = 25+мм & a%5blenght-overall-tds%5d = 65+мм
[16] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-grade.html
[17] https://www.blecher.com/en/products/tungsten-carbide-tipped-circular-saw-blades-for-non-ferrous-metals/
[18] https://santoo-seals.com/non-ferrous-metal-steel-balls/
[19] https://fr.pferd.com/en/tungsten-carbide-burrs-for-high-performance-non-ferrous-conical-shape-with-radius-end-kel? A%5BDIAM-SHANK-TDS%5D = 8+мм & A%5BDIAM-UTER-TDS%5D = 16+мм & A%5-х обрізання-TDS%5D = 30+мм & A%5BLENGTH-OVERALL-TDS%5D = 70+мм
[20] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/use.html
[21] https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=e68b647b86104478a32012cbbd5ad3ea
[22] https://carbide-usa.com/top-5-uses-for-tugsten-carbide/
[23] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten
[24] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[25] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[26] http://www.kovametalli-in.com/properties.html
[27] https://www.tungstenrepublic.com/tungsten-carbide-rings-faq.html
[28] https://eternaltungsten.com/frequenty-asked-questions-faqs
[29] https://consollidatedresources.com/blog/10-facts-about-tungsten-carbide/
[30] https://tuncomfg.com/about/faq/
[31] http://www.chinatungsten.com/ferrous-metal.html
[32] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[33] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-theaplications-of-tugsten-carbide/
[34] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbiendatasheet.pdf
[35] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[36] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[37] https://www.gettyimages.hk/%E5%9C%96%E7%89%87/tungsten-carbide?page=2
[38] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[39] http://www.chinatungsten.com/tungsten-carbide/properties-of-tugsten-carbide.html
