مواد کا مینو
● سیمنٹ کاربائڈ پروڈکشن کا عمل: ایک جائزہ
>> 1. خام مال کی تیاری
>> 2. پاؤڈر ملاوٹ اور ملنگ
>> 3. تشکیل
>> 4. sintering
>> 5. پوسٹ پروسیسنگ
● سائنس کی سائنس: اسٹیج بائی اسٹیج خرابی
>> مرحلہ 1: ڈیبینڈنگ اور پری سینٹرنگ (400 ° C-800 ° C)
>> اسٹیج 2: ٹھوس مرحلہ سینٹرنگ (800 ° C-1300 ° C)
>> اسٹیج 3: مائع فیز سنٹرنگ (1400 ° C-1500 ° C)
>> اسٹیج 4: کنٹرول کولنگ
● اعلی درجے کی sintering ٹیکنالوجیز
>> 1. ویکیوم sintering بمقابلہ ہائیڈروجن sintering
>> 2. sinter-HIP انضمام
● سیمنٹ کاربائڈ کوالٹی کنٹرول
>> عام sintering نقائص اور حل
● نتیجہ
● سوالات
>> 1. WC-CO کے مائع فیز سائنٹرنگ کے لئے کس درجہ حرارت کا استعمال کیا جاتا ہے؟
>> 2. پورے sintering سائیکل میں کتنا وقت لگتا ہے؟
>> 3. ویکیوم کو محیطی ہوا کے بجائے کیوں استعمال کیا جاتا ہے؟
>> 4. سیمنٹ کاربائڈ میں کوبالٹ کا کیا کردار ہے؟
>> 5. sintering کے دوران کتنا سکڑ جانا پڑتا ہے؟
● حوالہ جات:
سیمنٹ کاربائڈ کی پیداوار سائنٹرنگ پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے - ایک تھرمل استحکام کا عمل جو پاوڈر کو تبدیل کرتا ہے ٹنگسٹن کاربائڈ اور دھاتی بائنڈرز الٹرا ہارڈ ، لباس مزاحم اجزاء میں۔ اس مضمون میں سینٹرنگ ، اس کے اہم مراحل ، اور یہ جدید سیمنٹ کاربائڈ مینوفیکچرنگ ورک فلوز میں کس طرح ضم ہوتا ہے اس کے پیچھے سائنس کی کھوج کی گئی ہے۔
سیمنٹ کاربائڈ پروڈکشن کا عمل: ایک جائزہ
سیمنٹ کاربائڈ کی تیاری میں پانچ باہم مربوط مراحل شامل ہیں:
1. خام مال کی تیاری
- ٹنگسٹن کاربائڈ پاؤڈر (ڈبلیو سی) اور کوبالٹ (سی او) بائنڈر کا تناسب 3 ٪ سے 25 ٪ کوبالٹ [6] [9] تک کے تناسب میں ہے۔
- ٹائٹینیم کاربائڈ (ٹی آئی سی) جیسے اضافے کو خصوصی ایپلی کیشنز [6] کے لئے شامل کیا جاسکتا ہے۔
2. پاؤڈر ملاوٹ اور ملنگ
- ہم آہنگی کے حصول کے لئے پاؤڈر 24-48 گھنٹوں تک شراب میں گیلے گھسائی کرتے ہیں [9]۔
- اسپرے خشک کرنے سے آزاد بہاؤ والے دانے داروں کو دبانے کے لئے مثالی پیدا ہوتا ہے [9]۔
3. تشکیل
۔
- انجیکشن مولڈنگ: پیچیدہ جیومیٹریوں کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جس میں 8-15 ٪ نامیاتی بائنڈرز کی ضرورت ہوتی ہے [11]۔
4. sintering
- کنٹرول حرارتی چکروں [1] [3] [12] کے ذریعے مکمل کثافت حاصل کرنے کا بنیادی عمل۔
5. پوسٹ پروسیسنگ
- ڈائمنڈ پہیے کے ساتھ پیسنا مائکرون سطح کی رواداری حاصل کرتا ہے [9]۔
- جسمانی بخارات جمع (پی وی ڈی) کوٹنگز سطح کی خصوصیات کو بڑھا دیتے ہیں [9]۔
سائنس کی سائنس: اسٹیج بائی اسٹیج خرابی
مرحلہ 1: ڈیبینڈنگ اور پری سینٹرنگ (400 ° C-800 ° C)
کلیدی عمل:
- موم کو ہٹانا: پیرافین/پی ای جی بائنڈرز کوو اور ہاؤ بخارات [4] [11] میں گل جاتے ہیں۔
- آکسائڈ میں کمی: ہائیڈروجن ماحول WC/CO کے ذرات [12] پر سطح کے آکسائڈز کو کم کرتا ہے۔
- کاربن کنٹرول: عین مطابق ماحول کا انتظام η-فیز (Co₃W₃C) کی تشکیل کو روکتا ہے [11]۔
| پیرامیٹر |
عام قدر |
کا اثر |
| حرارتی شرح |
2-5 ° C/منٹ |
شگاف کی تشکیل کو روکتا ہے |
| وقت پکڑو |
1-2 گھنٹے |
بائنڈر کو مکمل طور پر ختم کرنے کو یقینی بناتا ہے |
اسٹیج 2: ٹھوس مرحلہ سینٹرنگ (800 ° C-1300 ° C)
مادی تبدیلیاں:
- بازی بانڈنگ: ڈبلیو سی کے ذرات سطح کے بازی [3] [5] کے ذریعے انٹرگرینولر گردن تیار کرتے ہیں۔
- سکڑنے کا آغاز: لکیری جہتی تبدیلیاں 10-12 ٪ [5] تک پہنچ جاتی ہیں۔
- تاکنا مورفولوجی: اوپن پوروسٹی 25 ٪ سے <5 ٪ [7] سے کم ہوجاتی ہے۔
کنٹرول کے اہم عوامل:
- ویکیوم لیول: آکسیکرن کو روکنے کے لئے 10 -2–10 -3 ایم بی اے آر پر برقرار رکھا گیا ہے [8] [10]
- درجہ حرارت کی یکسانیت: بھٹی گرم زون میں ± 5 ° C [10]
اسٹیج 3: مائع فیز سنٹرنگ (1400 ° C-1500 ° C)
عمل حرکیات:
1. کوبالٹ 1495 ° C پر پگھلتا ہے ، ایک دھاتی میٹرکس تشکیل دیتا ہے [3] [10]
2. کیپلیری فورسز ذرہ دوبارہ ترتیب دینے کے ذریعے تاکید کے خاتمے کو چلاتی ہیں [5]
3. ڈبلیو سی اناج اوسٹ والڈ پکنے کے ذریعے بڑھتے ہیں (اوسط سائز 30-50 ٪ بڑھتا ہے) [7]
کارکردگی کے نتائج:
| پراپرٹی |
سے پہلے کو سنٹرنگ |
پوسٹ سنٹرنگ |
| سختی |
300 HV |
1400-1800 HV |
| کثافت |
9-10 جی/سی ایم 3 ؛ |
14-15 جی/سی ایم 3 ؛ |
| trs* |
<200 MPa |
2000-4000 MPa |
اسٹیج 4: کنٹرول کولنگ
سست کولنگ (فرنس کولنگ):
- شرح: 5-10 ° C/منٹ
- موٹے دانے دار ڈھانچے (بہتر سختی) پیدا کرتا ہے [7]
ریپڈ کولنگ (گیس بجھانا):
- شرح: 50-100 ° C/منٹ
- ٹھیک دانے دار ڈھانچہ (اعلی سختی) تخلیق کرتا ہے [10]
گرم ، شہوت انگیز isostatic پریسنگ (HIP):
- کولنگ کے دوران 100 ایم پی اے ارگون دباؤ کا اطلاق ہوتا ہے
- بقایا پوروسٹی (<0.01 ٪) کو ختم کرتا ہے [8]
اعلی درجے کی sintering ٹیکنالوجیز
1. ویکیوم سائنٹرنگ بمقابلہ ہائیڈروجن سائنٹرنگ
| پیرامیٹر |
ویکیوم سائنٹرنگ |
ہائیڈروجن سائنٹرنگ |
| ماحول |
10-3–10⁻⁴ ایم بی آر |
H₂ 1-2 بار پر |
| کاربن کنٹرول |
± 0.02 ٪ |
± 0.05 ٪ |
| سطح ختم |
آئینہ نما |
دھندلا |
| درخواستیں |
صحت سے متعلق ٹولز |
کان کنی کے اوزار |
2. sinter-HIP انضمام
ایک چکر میں sintering اور گرم isostatic دباؤ کو جوڑتا ہے:
1. ابتدائی ویکیوم sintering 1400 ° C پر
2. کولنگ کے دوران 50-100 بار پر ارگون دباؤ [8] [11]
3. 99.99 ٪ نظریاتی کثافت حاصل کرتا ہے
سیمنٹ کاربائڈ کوالٹی کنٹرول
عام sintering نقائص اور حل کی
| خرابی کا |
بنتا ہے |
سبب |
| چھالے |
پھنسے ہوئے گیسیں |
ڈی ویکسنگ کو بہتر بنائیں ، پری پری سینٹرنگ کا استعمال کریں |
| کوبالٹ پولنگ |
ناہموار حرارتی |
فرنس درجہ حرارت کی پروفائل کو بہتر بنائیں |
| کاربن کا نقصان |
ضرورت سے زیادہ خلا |
کاربن پر مشتمل ماحول متعارف کروائیں |
| η-Phase |
کم کاربن مواد |
پاؤڈر کاربن بیلنس کو ایڈجسٹ کریں |
نتیجہ
sintering عمل پاؤڈرڈ ٹنگسٹن کاربائڈ اور کوبالٹ کو عین تھرمل مینجمنٹ کے ذریعہ انسانیت کے سب سے مشکل مواد میں تبدیل کرتا ہے۔ ایرو اسپیس اجزاء سے لے کر آئل ڈرل بٹس تک ، جدید صنعت ویکیوم فرنس اور کمپیوٹر کنٹرول کے ذریعے مکمل شدہ اس قدیم میٹالرجیکل تکنیک پر انحصار کرتی ہے۔ اضافی مینوفیکچرنگ ایڈوانس کے طور پر ، سائنٹرنگ سیمنٹ کاربائڈ پروڈکشن کا سنگ بنیاد بنی ہوئی ہے - جو مواد انجینئرنگ میں اس کے ناقابل تلافی کردار کا ثبوت ہے۔
سوالات
1. WC-CO کے مائع فیز سائنٹرنگ کے لئے کس درجہ حرارت کا استعمال کیا جاتا ہے؟
مائع فیز سائنٹرنگ 1400 ° C اور 1500 ° C کے درمیان واقع ہوتی ہے ، جہاں کوبالٹ بائنڈنگ میٹرکس کی تشکیل کے لئے پگھل جاتا ہے [3] [5] [10]۔
2. پورے sintering سائیکل میں کتنا وقت لگتا ہے؟
عام سائیکل کے اوقات 18-36 گھنٹوں تک ہوتے ہیں ، بشمول حرارتی ، سائنٹرنگ ، اور کنٹرولڈ کولنگ [4] [10]۔
3. ویکیوم کو محیطی ہوا کے بجائے کیوں استعمال کیا جاتا ہے؟
ویکیوم آکسیکرن کو روکتا ہے اور جزوی دباؤ ایڈجسٹمنٹ [8] [11] کے ذریعے کاربن کے عین مطابق کنٹرول کو قابل بناتا ہے۔
4. سیمنٹ کاربائڈ میں کوبالٹ کا کیا کردار ہے؟
کوبالٹ دھاتی بائنڈر (وزن کے لحاظ سے 6-25 ٪) کے طور پر کام کرتا ہے ، جس سے سختی اور سختی کے مابین توازن کا تعین ہوتا ہے []] [9]۔
5. sintering کے دوران کتنا سکڑ جانا پڑتا ہے؟
لکیری سکڑنے کی حد 15-25 ٪ سے ہوتی ہے ، جس میں محتاط ڈائی ڈیزائن معاوضے کی ضرورت ہوتی ہے [5] [9]۔
حوالہ جات:
[1] https://grafhartmetall.com/en/sinter-process-of-tungsten-carbide/
[2] https://www.notoalloy.co.jp/english/product/ccpp.html
[3] https://indle-tech.com/faqs/how-do-you-sinter-tungsten-carbide
[4] https://www.carbide-products.com/blog/sintered-tungsten-carbide-compenents/
[5] https://www.zzbetter.com/new/the-process-of-sintering-tungsten-carbide.html
[6] https://www.zgcccarbide.com/news/The-Manufacturing-Process-of-Cemented-Carbide-Inserts:-A-Comprehensive-Guide-39.html
[7] https://www.linkedin.com/pulse/common-defects-causes-tungsten-carbide-sintering-nency-xia
[8] https://www.vacfurnace.com/vacuum-furnace-news/sinterning-process-of-of-cemented-carbide/
[9] https://www.betalent کاربائڈ
[10] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process
[11] https://www.tav-vacuumfurnaces.com/blog/74/en/sinterning-of-carbide-carbide-a-user- دوستی-اوورویو- پی ٹی 1
[12] https://www.linkedin.com/pulse/four-basic-stages-tungsten-carbide-sintering-process-nency-xia
[13] https://www.scienderirect.com/topics/chemical-engineering/sintered-carbide
[14] https://www.tav-vacuumfurnaces.com/blog/74/en/sintering-of-cemented-carbide-a-user-friendly-overview-pt-1
[15] https://www.scienderirect.com/s encience/article/pii/s0272842842401277x
[16] https://www.zgcccarbide.com/news/The-Manufacturing-Process-of-Cemented-Carbide-Inserts:-A-Comprehensive-Guide-39.html
[17] https://video.ceradir.com/ what-does-sintering-sintering-sintering-process-essplained.html
[18] https://www.allied-matory.co.jp/en/techinfo/hard-metal/process.html
[19] https://www.youtube.com/watch؟v=Z5327SSM6G0
[20] https://www.scienderirect.com/s encience/article/pii/s026343681830533x
[21] https://allaboutsintering.com/4-sintering-processes-for-silicon-carbide/
[22] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/process
[23] https://www.ceratizit.com/int/en/company/passion-for-comemented-carbide-/production.html
[24] https://www.mmc-carbide.com/permanent/courses/91/mented-carbides.html
[2]
[26] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf
[२ 27]
[28] https://www.mdpi.com/2073-4352/15/2/146
[29] https://www.shutterstock.com/search/mented-carbide
[30] https://www.scientionirect.com/s c ience//c ience ience ience ience/recience/article/pii/s22 14860423000 234
.
[32] https://www.mmc.co.jp/corporate/en/news/2024/news20240529.html
[33] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032591023008367
[34] https://www.preciseceramic.com/blog/silicon-carbide-reaction-sintering-vs-pressureless-sintering.html
[35] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/column/782/
.
[37] https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-sintering
[38] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
.
[40] https://www.everloy-cemented-carbide.com/en/knowlege/faq.html
[41] https://www.practicalmachinist.com/forum/threads/carbide-question.86468/post-164612
[42] https://blog.entegris.com/the-future-of-silicon-carbide-manufacturing-innovations-and-techniques
[43] https://en.wikedia.org/wiki/sintering
[44] https://www.notoalloy.co.jp/english/product/ccpp.html
[45] https://patents.google.com/patent/wo2003010350a1/en
.
[47] https://sumitomoelectric.com/sites/default/files/2020-12/download_documents/73-08.pdf
.
[49] https://www.linkedin.com/pulse/sintering-methods-silicon-carbide-zhiming-peng
[50] https://www.mascrea-tec.com/news/common-sintering-processes-for-silicon-carbide-ceramics
