Volfram karberi titanga qaraganda kuchliroqmi?

Tarkib menyusi

● Kirish

● Moddiy xususiyatlarni taqqoslash

>> Volfram karbidi

>> Titan

● Kuchni tahlil qilish

● Arizalar

>> Volfram karberi:

>> Titan emissiyasi:

● Ijobiy va salbiy tomonlari

>> Volfram karbidi

>> Titan

● Kengaytirilgan mulohazalar

>> Qahqarqish va kompozitlar

>> Ishlab chiqarish texnikasi

>> Narxlar tahlili

>> Atrof-muhitga ta'sir

● Amaliy tadqiqotlar

>> Aerosospace: Boeing 787 Dreamliner-da Titan

>> Tibbiyot: Titaniya kestirib iltijolari

>> Avtomobillarni ishlab chiqarishda sanoat: volfram carbide-ni kesish asboblari

>> Kon qazish: tokshten karbinali burg'ulash qiyin tosh burg'ulashda

● Kelajakdagi tendentsiyalar

>> Nanomateriallar

>> 3D bosib chiqarish

>> Aqlli materiallar

● Xulosa

● TSS

>> 1. Qaysi material qiyinroq: volfram karberi yoki titan?

>> 2. Titanga qarshi kurashish mumkinmi?

>> 3. Nega titan samolyotlarini ishlab chiqarishni afzal ko'rdi?

>> 4. Ushbu materiallar qayta ishlanadiganmi?

>> 5. To'y halqalari uchun qaysi biri yaxshiroq: titan yoki volfram?

Kirish

Volfram karbidi va titan ikkita ekstremalni ifodalaydi: qattiqlik va ko'nikmalarga qarshilik, boshqa muvozanat kuchi engil qirrali kuch. Mashinasozlik materiallarini tanlash - bu qattiqlik, keskinlik kuchi, zichligi, zichligi va atrof-muhit omillariga qarshilikka o'xshash xususiyatlar o'rtasidagi nozik muvozanat. Ko'pincha, 'Terakler ' atamasi subyektiv, o'ziga xos qo'llanma va stress turi, materiallar bardosh berishi mumkin. Ushbu maqolada tanqidiy savolga javob berish uchun stress ostida ularning xususiyatlari, arizalari va ishlashi tekshiriladi: bu Volfram karberi titandan ko'ra kuchliroqmi? Biz chinakam misollarni va har bir material porlayotgan ssenariylarni o'rganamiz.

Moddiy xususiyatlarni taqqoslash

Volfram karbidi

- Qattiqlik: Mohs shkalasi bo'yicha 9 (Titaniumning 6)

Zichlik: 15.63 g / sm³ (3 × zichroq titanga qaraganda)

- Eritma nuqtasi: 2,870 ° C (5,200 ° F)

- siqish kuchi: 4000 MPA gacha

- Yoshning modullari: 450-650 GPA

Volfram karberi tabiiy ravishda uchraydigan element emas; Aksincha, bu volfram va uglerod atomlaridan iborat aralashma. Bu odatda 80% -95% vungram Carbide (WC) oralig'ida Bog'liqaret metall, odatda kobalt (CO). Cobaltning mavjudligi materialning qattiqligini kuchaytiradi. Ishlab chiqarish jarayoni sinnatishni o'z ichiga oladi, bu erda volfram carbide kukuni kobalt bilan aralashtiriladi va zich, qattiq materialni hosil qilish uchun bosim ostida isitiladi. Ushbu jarayon g'alla hajmi va taqsimot kabi yakuniy xususiyatlarga sezilarli ta'sir qiladi, shu bilan qattiqlik va sinish qattiqligi ta'sir qiladi. Uning haddan tashqari qattiqligi uni tirnalish va kiyishga juda chidamli bo'lib, uni yuqori aşınma bilan bog'liq bo'lgan arizalar uchun mos keladi. Biroq, bu og'irlik flokatning narxida keladi, uni ta'sir yoki kuchayish stress sharoitida singan holda moyil qiladi.

Titan

- Zenal kuch: 434 MPa (Vs Visuntsten Carbide 344,8 MPA)

- zichlik: 4.5 g / sm³ (Po'latdan ko'ra 60% engilroq)

- Korroziya qarshiligi: sho'r suv / kislotali muhitda istisno

- kuch berish kuchayishi: Titaniumni tijoriy jihatdan tozalashga taxminan 275 MPa

- Issiqlik o'tkazuvchanligi: past, taxminan 17 w / k

Titanium, er qobig'idagi 9-mo'l elementi juda og'ir kuch nisbati bilan metall kabi ajralib turadi. Bu uning yuqori korroziya qarshiligi uchun taniqli, uning yuzasida havo yoki namlikka duchor bo'lganda uning yuzasida passiv oksid qatlamini hosil qilish qobiliyati. Ushbu himoya qatlami uni ko'plab korroziy moddalarni, shu jumladan, sho'r suv, kislotalar va xlor echimlarini inerttekadir. Volfram karberidan farqli o'laroq, titan ko'proq egiluvchan bo'lib, u sinishi oldidan katta plastik deformatsiyadan o'tishi mumkin. Ushbu xususiyatga, masalan, material dinamik yuk yoki ta'sirlarga duchor bo'lgan arizalarda juda foydali. Biroq, Titaniumning pastki qattiqligi, uni tirnalish va volfram karberi bilan solishtirish uchun ko'proq moyil bo'lishini anglatadi.

Kuchni tahlil qilish

Asosiy kuzatuvlar:

1

2. Strukturaviy yaxlitlik: Titaniya jadal va jadal yuklangan tuzilmalarda ishonchliligi bilan ishonchliligini ta'minlaydi.

3

4

5

Arizalar

Volfram karberi:

- Tog 'asboblari (burg'uli bitlar, pichoq pichoqlari)

- kon jihozlari (burg'ulash materiallari, maydalagichlar)

- yuqori kiyinadigan sanoat tarkibiy qismlari

- Metall hosilish uchun o'lchagich va qoliplar

- abraziv suv jetınırızırık

Tulgrammobilning haddan tashqari qattiqligi va kiyimlari, materiallar qizg'in ag'darish va kesish kuchlari bo'lgan materiallar uchun ideal qiladi. Tutqichlar kesish paytida, volfram karbin qirralari kengaytirilgan davrlar uchun keskin bo'lib, samaradorlikni oshirish va pasayishiga olib keladi. Tog 'jinslarining baquvvatligi, tog' karbinasining mustahkamligi kuchli tog 'jinslari va ruda qazib olishni ta'minlaydi. Uning yuqori kompressriv kuchlari bu metall hosil qiluvchi jarayonlarda ishtirok etadigan ulkan qiyinchiliklarga bardosh berishga imkon beradi. Abaziv suv reaktivlari, volfram karbin yostiqlari shakllari va aniqligini saqlab qoladi, natijada aniq va toza kesilgan.

Titan emissiyasi:

- Aerokosmed ramkalar / dvigatellar

- tibbiy implantlar (kestirib almashtirish)

- dengiz apparati (pervellerlar, suv osti kestirlari)

- Sport buyumlari (golf klublari, velosiped ramkalari)

- Kimyoviy qayta ishlash zavodlari

Titanning o'ziga xos kuchi, engil va korroziya qarshiligi, aerokokompoct qo'llanmadagi tanqidiy material sifatida joylashtiradi. Titan qotishmalarining past zichligi yoqilg'i samaradorligiga hissa qo'shadi, ularning yuqori kuchi esa ekstremal parvoz sharoitlari ostida tarkibiy yaxlitlikni ta'minlaydi. Tibbiy implantatsiyada, Titaniumning biokomptatatsiyasi tana to'qimalari bilan salbiy reaktsiyalarni keltirib chiqaradi va uning magnit bo'lmagan xususiyatlari uni MRI Skaners uchun moslashtiradi. Dengiz sharoitida titanning sho'r suv korroziyaga qarshiligi apparat komponentlarining uzoq umr va ishonchliligini ta'minlaydi. Sport buyumlari Titanning engil va yuqori kuchi, ishlash va chidamlilikni yaxshilashdan foydalanadi. Kimyoviy mahsulotlarni qayta ishlash zavodining korroziy kimyoviy moddalarni xavfsiz va samarali ravishda boshqarish uchun korroziyani korroziyaga chidamlidir.

Ijobiy va salbiy tomonlari

Volfram karbidi

- ③ haddan tashqari qattiqlik va qarshilikka qarshilik

- ✅ Tog'lash vositalarida keskin qirralarni qo'llab-quvvatlaydi

- ✅ yuqori siqish kuchi

-  Yuqori eriydigan nuqta

- bu ta'sirda mo'rt

- dkaginchlik yuqori zichlik (15,6 g / sm³) Cheklovlar

- Titanga nisbatan nisbatan keskinlik kuchi

- The Themal zarbasiga moyil

Titan

- ✅ engil vazn hali kuchli (4.5 g / sm³)

- ✅ Qattiq muhitda korroziya

-  Zangori kuch

- ✅ biokomptelle

-  Egile

- ❌ osonlik bilan tirnalgan

- Lits Cheklangan yuqori haroratli ishlash

- volfram karbidiga nisbatan pastki qattiqlik

- Boshqa ko'plab metallarga qaraganda yuqori narx

Kengaytirilgan mulohazalar

Qahqarqish va kompozitlar

Ikkala volfram-ning ham karberi va titan shkaflar va kompozitexnologiyalar orqali o'z xususiyatlariga ega bo'lishi mumkin. Masalan, Alyuminiy va Vabadiy bilan titan qotishmalari, shuningdek, kuch va yuqori haroratga chidamliligini oshirish uchun Aerososokosda qo'llaniladi. Thundstenen Carbide Compositesi Titan Nitrid (TIN) kabi qoplamalar yuzaga kelinishni yanada kuchaytirishi va ishqalanishni kamaytirishga qodir.

Ishlab chiqarish texnikasi

Ishlab chiqarish jarayoni ushbu materiallarning yakuniy xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Selet miqdorini (SLM) va elektron nur erishi kabi qo'shimcha ishlab chiqarish texnikasi (IRM), optimallashtirilgan mikroektrostantsiyalar bilan murakkab tarkibiy qismlarni yaratishga imkon beradi. Xuddi shunday, rivojlangan Sintering metod texnikasi zichlikni va volfram karbidining zichligini yaxshilashi mumkin.

Narxlar tahlili

Ikkala materialning narxi talab qilinadigan sinf, shakl va miqdoriga qarab o'zgaradi. Vaktram Carbide, odatda, volfram va energiya intensiv ishlab chiqarish jarayonlarining yuqori narxi tufayli titanga qaraganda ancha qimmat. Biroq, ixtisoslashtirilgan xususiyatli titan qotishmalari ham qimmatga tushishi mumkin.

Atrof-muhitga ta'sir

Volfram va titanni qazib olish va qayta ishlash ekologik ahamiyatga ega. Konchilik faoliyatini yashash joyiga va suvning ifloslanishiga olib kelishi mumkin, energiya intensiv qayta ishlash jarayonlari issiqxona gazlari chiqindilariga yordam beradi. Qayta ishlash bo'yicha harakatlar ushbu materiallarning atrof-muhitning ekologik izini kamaytirish uchun juda muhimdir.

Amaliy tadqiqotlar

Aerosospace: Boeing 787 Dreamliner-da Titan

Boeing 787 Dreamliner titan qotishmalaridan tortib, uning aviakompaniyasi va dvigatel tarkibiy qismlarida keng qo'llaniladi. Titanning og'irlik darajasi yuqori bo'lgan samolyotning umumiy vaznini kamaytiradi, ammo yoqilg'i samaradorligi va chiqindilarni kamaytirdi. Titanning korroziyasi qarshiligi, shuningdek, qattiq atmosfera sharoitida uzoq muddatli chidamlilikni ta'minlaydi.

Tibbiyot: Titaniya kestirib iltijolari

Titaniya kestirib iltijolari inqilobni inqilob qilishdi. Suyak to'qimasi bilan birlashtirish qobiliyati (osseameuntatsiya) uzoq muddatli barqarorlikni ta'minlaydi va implantatsiya xavfini kamaytiradi.

Avtomobillarni ishlab chiqarishda sanoat: volfram carbide-ni kesish asboblari

Volfram karbinini kesish asboblari avtomobil ishlab chiqaradigan avtomobil ishlab chiqarishda muhim rol o'ynaydi, u erda dvigatel tarkibiy qismlari zarur. Volfram karberi qattiqligi va eshigi o'tkir qirralarni va qattiq bardoshliklarni saqlash uchun vositalarni va yuqori sifatli qismlarga olib keladi va ishlab chiqarish xarajatlari kamayadi.

Kon qazish: tokshten karbinali burg'ulash qiyin tosh burg'ulashda

Qattiq toshlarni burg'ulash ishlari, volfram karbinasi bitimi ularning qattiq geologik shakllanishiga olib kelishi uchun zarurdir. Volfram karbidining haddan tashqari qattiqligi va avariyalariga chidamliligi burg'uli bitlar jazolash sharoitlariga bardosh berishi va samarali burg'ulash stavkalarini saqlab qolishiga ishonch hosil qiling.

Kelajakdagi tendentsiyalar

Nanomateriallar

Nanomateriallar, masalan uglerod nanotubes va grafen, volfram karberi va titan kompozitlariga integratsiyalash faol tadqiqotlar sohasidir. Ushbu nanomateriallar talabchan dasturlarda ishlashga olib keladigan kuch, qattiqlik va qattiqlik kabi mexanik xususiyatlarini kuchaytirishi mumkin.

3D bosib chiqarish

3D bosib chiqarish bosqichidagi yutuqlar ikkala volframvay karbididan va titandan ham murakkab shaklli tarkibiy qismlarning uydirilishini ta'minlaydi. Bu moslashtirilgan dizaynlar va optimallashtirilgan materiallardan yangi imkoniyatlarni ochadi, chiqindilar va samaradorlikni oshirishni kamaytiradi.

Aqlli materiallar

Harorat yoki stress kabi tashqi ogohlantirishlarga javob beradigan aqlli materiallarni ishlab chiqish tadqiqotning yana bir qiziqarli sohasi. O'zgarishlar va volfram carbide va Titanium komponentlariga qo'shimchik va aktuatorlarning o'z-o'zini kuzatib borish va o'z-o'zini tiklash tizimlarini yaratish mumkin.

Xulosa

Tungramken karberi qattiqqo'llikda titanada, Titanning yuqori bosqinchilik kuchi va engil tahqirlash uni aerokokos va tibbiy qo'llanmalarda ajralmas holga keltiradi. 'Kuchli ' muddati kontekstga bog'liq:

- yuza chidamliligi: volfram karbidini tanlang.

- Tarkibiy barqarorlik: titanni tanlang.

Oxir oqibat, volfram karberi va titan shekillari orasidagi tanlov ariza talablari va maqbul chiqishlarga erishish uchun zarur bo'lgan o'ziga xos xususiyatlarni sinchkovlik bilan tushunish.

TSS

1. Qaysi material qiyinroq: volfram karberi yoki titan?

Volfram karberi (Muh 9) titandan ko'ra qiyinroq (Muhs 6).

2. Titanga qarshi kurashish mumkinmi?

Yo'q. Tungram Carbide 2,870 ° C vaso'tning 1,668 ° C dan eriydi.

3. Nega titan samolyotlarini ishlab chiqarishni afzal ko'rdi?

Uning vazni koeffitsienti (434 MPa 4,5 g / sm³) Yoqilg'i sarfini kamaytiradi.

4. Ushbu materiallar qayta ishlanadiganmi?

Ha, lekin qayta ishlash jarayonlari energiya intensiv va qimmatga tushadi.

5. To'y halqalari uchun qaysi biri yaxshiroq: titan yoki volfram?

Volfram tirnalgan qarshilikni taklif qiladi; Titanni buzish.