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● 碳化鎢簡介
● 了解硬度和Brinell測試
>> 物質硬度科學
>> Brinell硬度測試方法
>>> 測試配置標準
● 鎢碳化物的Brinell硬度：數字
>> 硬度範圍
>> 比較分析
● 影響硬度的因素
>> 微觀結構影響
● 先進的工業應用
>> 尖端用途
● 環境和經濟分析
>> 生命週期的考慮
>> 可持續性倡議
● 結論
● 常見問題解答：鎢碳化物的Brinell硬度
>> 1。為什麼要使用Brinell代替Rockwell進行WC測試？
>> 2。溫度如何影響WC硬度？
>> 3. Brinell硬度可以預測耐磨性嗎？
>> 4。碳化物切割插入物的硬度是什麼？
>> 5。 HV硬度與WC的HB相比如何？
● 引用：
碳化通碳化物是最引人注目的工程材料之一，它以其出色的硬度，耐用性和耐磨性而備受推崇。在這篇全面的文章中，我們探討了Brinell的硬度 碳化通碳酸鹽，深入研究硬度測試背後的科學，並研究為什麼這種特性在工業應用中如此重要。一路上，我們將用圖和圖像說明關鍵概念，以清晰度和參與度。
碳化鎢簡介
碳化鎢（WC）是一種化合物，該化合物由在六角形晶格結構中排列的鎢和碳原子組成。關鍵屬性包括：
- 極端硬度（僅次於鑽石）
- 高熔點（2,870°C/5,200°F）
- 抗壓強度超過6,000 MPa
- 密度為15.6 g/cm³ （比鋼濃縮30％）
這些特徵使其非常適合在極端條件下（從採礦鑽到精確手術工具）在極端條件下耐磨損的應用。
了解硬度和Brinell測試
物質硬度科學
硬度測量材料對局部塑性變形的抗性。對於碳化鎢，此屬性在涉及的應用中至關重要：
- 磨損
- 高壓接觸
- 重複撞擊負荷
Brinell硬度測試方法
這項測試於1900年由約翰·奧古斯特·布林爾（Johan August Brinell）於1900年開發，使用了10毫米的碳化碳化水球，下載量高達3,000公斤。標準化過程涉及：
1。表面準備：確保測試區域平坦且乾淨
2。凹痕：保持負載10-30秒
3。測量：使用光學顯微鏡確定凹痕直徑
測試配置標準
| 材料類型 |
球直徑 |
負載 |
持續時間 |
| 軟金屬 |
10毫米 |
500公斤 |
30 s |
| 鋼合金 |
10毫米 |
3,000公斤 |
15 s |
| 碳化鎢 |
10毫米 |
3,000公斤 |
30 s |
鎢碳化物的Brinell硬度：數字
硬度範圍
碳化通碳酸鹽在700-2,400 HBW之間表現出Brinell硬度值，具體取決於成分：
| 坡度 |
粘合劑含量 |
晶粒尺寸 |
硬度（HBW） |
| 超細穀物 |
3-6％co |
0.2-0.5μm |
1,800-2,400 |
| 中粒 |
6-10％co |
0.8-1.4μm |
1,400-1,800 |
| 粗粒 |
10-15％co |
2.0-4.0μm |
900-1,400 |
比較分析
| 材料 |
Brinell硬度 |
相對耐磨性 |
| 鋁 |
15-120 HBW |
1× |
| 工具鋼 |
550-650 HBW |
5× |
| 碳化鎢 |
1,600 HBW |
100× |
| 鑽石 |
不可測試 |
1,000× |
影響硬度的因素
微觀結構影響
1。粘合劑階段組成
- 鈷粘合劑增加韌性，但降低了硬度
- 鎳粘合劑提供更好的耐腐蝕性
2。晶粒尺寸分佈
-Nanocrystalline WC（200 nm）達到2,800 HV
- 亞微米晶粒（0.5μm）平衡硬度/韌性
3。製造技術
- 熱等靜止壓力（臀部）降低孔隙率
- 火花等離子體燒結增強密度
先進的工業應用
尖端用途
1。空間探索
- 火箭噴嘴襯裡承受3,300°C的排氣
- 具有20年壽命的衛星陀螺儀軸承
2。醫療技術
- 以400,000 rpm旋轉的牙齒毛毛
- 質子治療系統中的輻射屏蔽
3。能源部門
- 壓裂鑽頭插入可在10,000 psi壓力下存活的插件
- 核反應堆控制桿塗層
環境和經濟分析
生命週期的考慮
- 生產能量：25-35 kWh/kg vs. 8-10 kWh/kg鋼
- 回收效率：通過鋅工藝恢復95％WC
- 成本分解：
- 原材料：45％
- 製造：35％
- 質量控制：20％
可持續性倡議
- 鈷的粘合劑替代品（Fe/Ni/Cr複合材料）
- 添加劑製造將材料廢物減少70％
結論
隨著Brinell硬度值達到2,400 HBW，碳化通碳化氫碳脫碳化碳對於極端磨損的應用仍然無與倫比。先進的製造技術繼續推動其性能限制，同時通過改進的回收和替代粘合劑來解決環境問題。隨著行業要求更高的耐用性，碳化通碳化物的獨特特性確保了其在技術進步中的持續關鍵作用。
常見問題解答：鎢碳化物的Brinell硬度
1。為什麼要使用Brinell代替Rockwell進行WC測試？
Brinell的較大縮進器更好地適應了WC的異質結構，提供了更具代表性的硬度值。
2。溫度如何影響WC硬度？
硬度在800°C下降低了15％，但仍然優於大多數金屬。
3. Brinell硬度可以預測耐磨性嗎？
儘管相關，但實際的磨損性能需要進行其他摩擦學測試。
4。碳化物切割插入物的硬度是什麼？
可索引的插入物通常範圍為1,500-1,900 HBW，具體取決於塗料。
5。 HV硬度與WC的HB相比如何？
Vickers硬度（HV）值通常比Brinell高1.1-1.3倍。
引用：
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[25] http://www.kovametalli-in.com/properties.html
[26] https://www.retopz.com/57-frequally-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[27] https://www.carbide-products.com/blog/hardness-testing-of-carbide/
[28] https://www.sanfoundry.com/testing-materials-questions-questions-answers-brinell-hardness-test/
[29] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[30] https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/brinell-hardness-testing
[31] https://www.paulo.com/resources/hardness-testing-methods-rockwell-brinell-microhardness/
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[34] https://www.metalsupermarksets.com/metal-hardness-testing-methods-scales/
[35] https://www.hit-tw.com/newsdetails.aspx?nid = 298
[36] https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/brinell-hardness
[37] https://www.kemalmfg.com/cnc-machining/hardness-conversion-chart/
