Menu nội dung
● Giới thiệu về cacbua vonfram
>> Ứng dụng của cacbua vonfram
● Phương pháp áp dụng cacbua vonfram
>> 1. Thuốc phun nhiệt
>> 2. Lấy tia lửa
>> 3. Nhúng
>> 4. Brazing
● Chuẩn bị và điều trị sau khi áp dụng
>> Sự chuẩn bị
>> Phương pháp điều trị sau khi ứng dụng
● Kỹ thuật và cân nhắc nâng cao
>> Ốp laser
>> Cân nhắc về môi trường
>> Chi phí và hiệu quả
● Phần kết luận
● Câu hỏi thường gặp
>> 1. Quá trình HVOF được sử dụng để áp dụng lớp phủ cacbua vonfram là gì?
>> 2. Sự lắng đọng tia lửa áp dụng cacbua vonfram như thế nào?
>> 3. Mục đích của các hạt cacbua vonfram của lớp phủ niken là gì?
>> 4. Tại sao chuẩn bị bề mặt lại quan trọng trước khi áp dụng lớp phủ cacbua vonfram?
>> 5. Một số ứng dụng phổ biến của cacbua vonfram là gì?
● Trích dẫn:
Vonfram cacbua nổi tiếng với độ cứng đặc biệt và khả năng chống mài mòn, làm cho nó trở thành một vật liệu quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau, bao gồm các công cụ cắt, máy khoan và lớp phủ chống mài mòn. Áp dụng Vonfram cacbua hiệu quả đòi hỏi phải hiểu các phương pháp và kỹ thuật khác nhau, mỗi phương pháp phù hợp với các nhu cầu và vật liệu cụ thể. Bài viết này sẽ đi sâu vào các quá trình áp dụng cacbua vonfram, làm nổi bật các phương pháp chính như phun nhiệt, lắng đọng tia lửa và nhúng.
Giới thiệu về cacbua vonfram
Carbide vonfram là một vật liệu tổng hợp bao gồm các hạt cacbua vonfram được liên kết với nhau bằng một ma trận kim loại, thường là coban. Độ cứng và độ bền của nó làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng cần thiết có khả năng chống mài mòn cao. Quá trình áp dụng cacbua vonfram có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào kết quả mong muốn và vật liệu cơ chất.
Ứng dụng của cacbua vonfram
Trước khi thảo luận về các phương pháp ứng dụng, điều cần thiết là phải hiểu những cách sử dụng đa dạng của vonfram cacbua:
- Công cụ cắt: Carbide vonfram được sử dụng rộng rãi trong các công cụ cắt do độ cứng và khả năng chịu được nhiệt độ cao.
- Máy khoan: Nó được sử dụng trong các bit khoan cho khả năng chống mài mòn.
- Dụng cụ phẫu thuật: Vonfram cacbua giúp tăng cường hiệu suất và độ bền của các công cụ phẫu thuật.
- Trang sức: Độ cứng và độ bền của nó làm cho nó phù hợp cho đồ trang sức cao cấp.
- Công nghiệp hàng không vũ trụ: Được sử dụng trong các thành phần đòi hỏi sức mạnh cao và khả năng chống mòn.
Phương pháp áp dụng cacbua vonfram
1. Thuốc phun nhiệt
Thuốc phun nhiệt là một phương pháp phổ biến để áp dụng lớp phủ cacbua vonfram. Quá trình này liên quan đến việc làm nóng các hạt cacbua vonfram đến nhiệt độ cao và đẩy chúng lên chất nền. Kỹ thuật phun nhiệt hiệu quả nhất cho cacbua vonfram là quá trình Oxy-Fuel (HVOF) vận tốc cao.
Trong quá trình HVOF, khí nhiên liệu và oxy được đốt cháy trong buồng áp suất cao, đạt nhiệt độ lên tới 5.600 ° F (3.093 ° C). Khí nóng kết quả được tăng tốc thông qua một vòi phun, trong đó bột cacbua vonfram được tiêm. Các hạt trộn với khí và được đẩy ở tốc độ siêu âm lên chất nền, tạo thành một lớp phủ dày đặc và chống mài mòn.
2. Lấy tia lửa
Lệnh lắng đọng Spark là một phương pháp khác được sử dụng để áp dụng cacbua vonfram, đặc biệt là trong các ứng dụng đúc chết. Quá trình này liên quan đến việc gửi cacbua vonfram lên một bề mặt kim loại bằng cách sử dụng tia lửa điện. Rocklinizer là một thiết bị sử dụng phương pháp này để tẩm cacbua vonfram vào bề mặt kim loại mà không tạo ra nhiệt đáng kể, do đó bảo tồn tính khí của phôi.
3. Nhúng
Nhúng các hạt cacbua vonfram vào bể hàn là một kỹ thuật được sử dụng để tăng cường khả năng chống mài mòn của các khu vực cụ thể trên phôi. Phương pháp này liên quan đến việc chỉ đạo các hạt cacbua vonfram vào vũng hàn nóng chảy trong quá trình hàn. Các hạt thường nhắm vào nửa cuối của vũng để đảm bảo chúng được kết hợp hoàn toàn vào mối hàn.
4. Brazing
Việc hàn là một phương pháp trong đó các hạt cacbua vonfram được phủ niken được áp dụng cho phôi và sau đó được làm nóng để làm tan chảy vật liệu hàn, đảm bảo các hạt tại chỗ. Phương pháp này có hiệu quả vì lớp phủ niken làm cho các hạt cacbua vonfram có thể khuất phục, cho phép chúng tuân thủ tốt với phôi.
Chuẩn bị và điều trị sau khi áp dụng
Sự chuẩn bị
Trước khi áp dụng lớp phủ cacbua vonfram, bề mặt cơ chất phải được chuẩn bị để đảm bảo độ bám dính tốt. Điều này thường liên quan đến việc làm sạch và làm thô bề mặt. Bắn nổ với các hạt TiB2 có thể cải thiện độ thô bề mặt và ứng suất dư nén, tăng cường liên kết giữa lớp phủ và chất nền.
Phương pháp điều trị sau khi ứng dụng
Sau khi áp dụng lớp phủ, các phương pháp điều trị bổ sung có thể là cần thiết. Ví dụ, mài bằng bánh xe kim cương có thể tinh chỉnh bề mặt lớp phủ, làm giảm độ xốp và cải thiện độ siêu nhỏ. Niêm phong với nhựa epoxy có thể làm giảm thêm độ xốp và tăng cường khả năng chống ăn mòn.
Kỹ thuật và cân nhắc nâng cao
Ốp laser
Laser Cladding là một kỹ thuật hiện đại liên quan đến việc sử dụng laser công suất cao để làm tan chảy và hợp nhất các hạt cacbua vonfram vào chất nền. Phương pháp này cung cấp kiểm soát chính xác độ dày và chế phẩm của lớp phủ, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các hình học phức tạp và các ứng dụng chính xác cao.
Cân nhắc về môi trường
Việc áp dụng lớp phủ cacbua vonfram cũng nên xem xét các yếu tố môi trường. Ví dụ, quá trình HVOF tạo ra tiếng ồn và yêu cầu thông gió thích hợp để quản lý khói. Ngoài ra, việc xử lý chất thải cacbua vonfram phải tuân thủ các quy định môi trường để ngăn ngừa ô nhiễm.
Chi phí và hiệu quả
Hiệu quả chi phí của việc áp dụng lớp phủ cacbua vonfram phụ thuộc vào phương pháp và quy mô của ứng dụng. Mặc dù phun nhiệt là hiệu quả cho các hoạt động quy mô lớn, ốp laser có thể tiết kiệm chi phí hơn cho các ứng dụng nhỏ, chính xác.
Phần kết luận
Áp dụng cacbua vonfram hiệu quả đòi hỏi phải xem xét cẩn thận phương pháp ứng dụng, chuẩn bị cơ chất và điều trị sau khi áp dụng. Cho dù thông qua phun nhiệt, lắng đọng tia lửa, nhúng hoặc hàn, mỗi kỹ thuật cung cấp những lợi thế độc đáo phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Hiểu các quá trình này là rất quan trọng để tối đa hóa lợi ích của độ cứng và khả năng chống mài mòn đặc biệt của vonfram cacbide.
Câu hỏi thường gặp
1. Quá trình HVOF được sử dụng để áp dụng lớp phủ cacbua vonfram là gì?
Quá trình HVOF liên quan đến việc đốt cháy khí nhiên liệu và oxy để đẩy các hạt cacbua vonfram ở vận tốc cao lên chất nền, tạo ra lớp phủ dày đặc và chống mài mòn.
2. Sự lắng đọng tia lửa áp dụng cacbua vonfram như thế nào?
Sự lắng đọng tia lửa sử dụng tia lửa điện để tẩm cacbua vonfram vào bề mặt kim loại mà không tạo ra nhiệt đáng kể, bảo tồn tính khí của phôi.
3. Mục đích của các hạt cacbua vonfram của lớp phủ niken là gì?
Lớp phủ niken làm cho các hạt cacbua vonfram trở nên dễ dàng, cho phép chúng tuân thủ tốt phôi trong quá trình hàn hoặc hàn.
4. Tại sao chuẩn bị bề mặt lại quan trọng trước khi áp dụng lớp phủ cacbua vonfram?
Chuẩn bị bề mặt, chẳng hạn như nổ súng, cải thiện độ thô bề mặt và ứng suất dư, tăng cường độ bám dính giữa lớp phủ và chất nền.
5. Một số ứng dụng phổ biến của cacbua vonfram là gì?
Vonfram cacbua được sử dụng trong các công cụ cắt, máy khoan, dụng cụ phẫu thuật, đồ trang sức và ngành hàng không vũ trụ do độ cứng và khả năng chống mài mòn.
Trích dẫn:
.
[2] https://www.asbindustries.com/coating-materials/carbide-coating-materials/tungsten-carbide-coatings
[3] https://patents.google.com/patent/us3049435a/en
[4] https://rocklinmanufacturing.com/resources/files/yr/2020/Die_Casting_Engineer_Editorial_-_Sept_2020.pdf
.
[6] https://www.youtube.com/watch?v=7O6Be6HYH0W
[7] https://www.hardfacetechnologies.com/zh/equipment/tungsten-carbide-embedding-system-operations-manual-2
.
