Menu nội dung
● Carbide vonfram là gì?
● Nguyên liệu thô cho sản xuất cacbua vonfram
● Quá trình sản xuất cacbua vonfram
>> 1. Chuẩn bị bột vonfram
>> 2. Chế khí hóa
>> 3. Trộn và phay
>> 4. Nhấn
>> 5. Thiêu kết
>> 6. Điều trị sau khi nghỉ
● Tính chất chính của cacbua vonfram
● Ứng dụng của cacbua vonfram
● Phần kết luận
● Câu hỏi thường gặp
>> 1. Điều gì làm cho vonfram cacbua khó như vậy?
>> 2. Có thể tái chế cacbua vonfram không?
>> 3. Cobalt ảnh hưởng đến tính chất của cacbua vonfram như thế nào?
>> 4. Những ngành công nghiệp nào sử dụng cacbua vonfram?
>> 5. Kích thước hạt của cacbua vonfram ảnh hưởng đến hiệu suất của nó như thế nào?
● Trích dẫn:
Vonfram cacbua là một hợp chất đáng chú ý được biết đến với độ cứng và độ bền đặc biệt. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong các công cụ cắt, thiết bị khai thác và các bộ phận chống mài mòn. Hiểu cách tạo ra cacbua vonfram liên quan đến việc khám phá nguyên liệu thô, quy trình sản xuất và các ứng dụng cuối cùng của vật liệu đa năng này.
Carbide vonfram là gì?
Carbide vonfram (WC) là một hợp chất hóa học bao gồm các phần bằng nhau các nguyên tử vonfram (W) và carbon (C). Nó xuất hiện như một loại bột màu xám mịn ở dạng cơ bản của nó nhưng có thể được ép và thiêu kết thành nhiều hình dạng khác nhau cho các ứng dụng công nghiệp. Vonfram cacbua nổi tiếng với độ cứng của nó, tương đương với kim cương, làm cho nó trở thành một vật liệu lý tưởng cho các công cụ cắt và khoan.
Nguyên liệu thô cho sản xuất cacbua vonfram
Việc sản xuất cacbua vonfram bắt đầu với một số nguyên liệu thô chính:
- Quặng vonfram: Nguồn chính của vonfram, thường được chiết xuất từ các khoáng chất như wolframite hoặc scheelite.
- Ammonium paratungstate (APT): Một hợp chất tinh khiết có nguồn gốc từ quặng vonfram phục vụ như một chất trung gian trong việc sản xuất kim loại vonfram.
- Oxit vonfram: Được sản xuất bằng cách calcinating apt ở nhiệt độ cao, sau đó được giảm xuống thành bột kim loại vonfram.
- Nguồn carbon: Thông thường là bồ hóng hoặc than chì, được sử dụng để chuyển đổi bột kim loại vonfram thành cacbua vonfram thông qua quá trình tế bào phòng vi chỗ.
Quá trình sản xuất cacbua vonfram
Quá trình sản xuất cacbua vonfram liên quan đến một số bước quan trọng:
1. Chuẩn bị bột vonfram
Bước đầu tiên trong việc sản xuất cacbua vonfram là lấy bột vonfram từ oxit vonfram. Điều này liên quan đến việc sưởi ấm oxit vonfram trong khí quyển hydro ở nhiệt độ trong khoảng từ 800 ° C đến 1.000 ° C. Phản ứng làm giảm oxit thành kim loại vonfram nguyên chất.
2. Chế khí hóa
Khi bột vonfram được chuẩn bị, nó trải qua một quá trình tế bào trưởng trong đó nó được trộn với các nguồn carbon. Hỗn hợp này được làm nóng trong môi trường giàu carbon ở nhiệt độ cao (thường là từ 1.400 ° C đến 2.000 ° C). Trong quá trình này, các nguyên tử carbon khuếch tán vào cấu trúc vonfram, tạo thành cacbua vonfram.
3. Trộn và phay
Sau khi được chế biến khí, bột cacbua vonfram kết quả có thể chứa tạp chất hoặc kích thước hạt không đồng đều. Để đảm bảo tính đồng nhất, bột thường được trộn với kim loại chất kết dính như cobalt hoặc niken. Hỗn hợp này sau đó được xay bằng cách sử dụng các nhà máy bóng để đạt được sự phân bố kích thước hạt mong muốn.
4. Nhấn
Bột hỗn hợp được nén thành khuôn dưới áp suất cao để tạo thành những phần được gọi là 'màu xanh lá cây '. Bước này định hình vật liệu thành hình thức cuối cùng của nó trước khi thiêu kết. Quá trình nhấn thường sử dụng áp lực từ 150 đến 500 MPa.
5. Thiêu kết
Thiêu kết là một bước quan trọng trong đó các bộ phận màu xanh lá cây được làm nóng trong lò ở nhiệt độ trong khoảng từ 1.400 ° C đến 1.600 ° C. Trong quá trình thiêu kết, chất kết dính tan chảy và hợp nhất các hạt cacbua vonfram với nhau mà không làm tan chảy chúng hoàn toàn. Quá trình này tăng cường mật độ và sức mạnh của sản phẩm cuối cùng.
Quá trình thiêu kết có thể được tiến hành trong các khí quyển khác nhau như môi trường khí không hoặc khí trơ để ngăn chặn quá trình oxy hóa.
6. Điều trị sau khi nghỉ
Sau khi thiêu kết, các phương pháp điều trị bổ sung có thể được thực hiện để tăng cường các tính chất như độ bền và khả năng chống mài mòn. Điều này có thể bao gồm việc ép đẳng nhiệt nóng (HIP), áp dụng áp suất trong quá trình sưởi ấm để loại bỏ độ xốp và cải thiện tính chất cơ học.
Tính chất chính của cacbua vonfram
Vonfram cacbua thể hiện một số thuộc tính chính làm cho nó rất mong muốn cho các ứng dụng công nghiệp:
- Độ cứng: Nó xếp từ 8,5 đến 9 trên thang độ cứng Mohs, làm cho nó trở thành một trong những vật liệu cứng nhất hiện có.
- Kháng hao mòn: Khả năng chống mài mòn đặc biệt của nó cho phép các công cụ làm từ cacbua vonfram để duy trì độ sắc nét của chúng lâu hơn so với các vật liệu khác.
- Tính ổn định nhiệt: Carbide vonfram có thể chịu được nhiệt độ cao mà không mất tính toàn vẹn cấu trúc.
- Kháng ăn mòn: Nó thể hiện khả năng chống ăn mòn hóa học tốt, tiếp tục kéo dài tuổi thọ của nó trong môi trường khắc nghiệt.
Ứng dụng của cacbua vonfram
Do tính chất độc đáo của nó, vonfram cacbua tìm thấy các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau:
- Các công cụ cắt: Được sử dụng rộng rãi trong các bit khoan sản xuất, máy cắt phay và lưỡi cưa do độ cứng và khả năng chống mài mòn.
- Các công cụ khai thác: Cần thiết để sản xuất các bit khoan và các thiết bị khác được sử dụng trong các hoạt động khai thác trong đó độ bền là rất quan trọng.
- Máy móc công nghiệp: Được sử dụng trong các thành phần yêu cầu khả năng chống mài mòn cao như van và vòi phun.
- Trang sức: Ngày càng phổ biến trong trang sức thời trang do sức đề kháng của nó và sự hấp dẫn thẩm mỹ.
Phần kết luận
Tóm lại, cacbua vonfram được sản xuất thông qua một quá trình tỉ mỉ kết hợp các nguyên liệu thô như nguồn quặng vonfram và carbon thông qua các giai đoạn khác nhau bao gồm tế bào chế hòa tan, trộn, ép, thiêu kết và các quá trình sau điều trị. Độ cứng và độ bền đặc biệt của nó làm cho nó trở thành một vật liệu vô giá trong nhiều ngành công nghiệp từ sản xuất đến thiết kế trang sức.
Câu hỏi thường gặp
1. Điều gì làm cho vonfram cacbua khó như vậy?
Độ cứng của vonfram cacbua xuất phát từ cấu trúc tinh thể độc đáo của nó được hình thành trong quá trình cacbon hóa kết hợp với các kỹ thuật thiêu kết nhiệt độ cao, kết hợp các hạt với nhau mà không làm tan chảy chúng hoàn toàn.
2. Có thể tái chế cacbua vonfram không?
Có, cacbua vonfram có thể được tái chế hiệu quả bằng cách đòi lại các công cụ bị mòn hoặc vật liệu phế liệu, giúp giảm chất thải và bảo tồn tài nguyên.
3. Cobalt ảnh hưởng đến tính chất của cacbua vonfram như thế nào?
Cobalt hoạt động như một chất kết dính trong cacbua xi măng; Việc thay đổi nội dung của nó làm thay đổi độ cứng và độ bền của hàm lượng coban của máy tăng cường độ cứng trong khi nội dung cao hơn tăng cường độ dẻo dai nhưng giảm độ cứng.
4. Những ngành công nghiệp nào sử dụng cacbua vonfram?
Vonfram cacbua được sử dụng rộng rãi trong việc cắt sản xuất các công cụ, hoạt động khai thác, các thành phần máy móc công nghiệp và ngày càng tạo ra đồ trang sức do tính chất thẩm mỹ của nó.
5. Kích thước hạt của cacbua vonfram ảnh hưởng đến hiệu suất của nó như thế nào?
Kích thước hạt ảnh hưởng đến tính chất cơ học; Các hạt nhỏ hơn thường cung cấp khả năng chống mài mòn tốt hơn trong khi các hạt lớn hơn tăng cường khả năng chống va đập, điều trị cho các ứng dụng như các công cụ khai thác.
Trích dẫn:
[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
.
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[6] https://www.linkedin.com/pulse/four-basic-stages-tungsten-carbide-sintering-process-nancy-xia
.
[8] https://www.yatechmaterials.com
[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/man sản xuất-process
.
[13] https://www.thermalspray.com/questions-pungsten-carbide/
.
.
[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
.
[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/man sản xuất.html
[23] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
14020306465
[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/Photo-of-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-microscopy-images-of-A-tungsten-carbide-powder-B-cobalt-powder-and-C_fig3_374723250
[34] https://www.vistametalsinc.com/tungsten-carbide-preform-process/
[35] https://www.cnczone.com/forums/metalwork-discussion/226048-quot-machine-quot-tungsten-carbide.html
[36] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide
.
[38] https://www.reddit.com/r/metalworks
[39] http://www.carbidetechnology.com/faqs/
.
[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
