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● 水泥技術簡介
● WC-CO複合材料背後的材料科學
>> 微觀結構工程
>> 鈷的關鍵作用
● 特定部門的應用
>> 1。金屬切割行業
>> 2。石油探索
>> 3。磨損組件
● 製造過程和質量控制
>> 生產工作流程
>> 關鍵質量參數
● 安全協議：帶有鈷粘合劑SD的碳化物產品
>> 材料處理
● 結論
● 常見問題解答
>> 1。鈷百分比如何影響膠結碳化物的價格？
>> 2。 WC-CO產品的正確存儲方法是什麼？
>> 3。可以焊接WC-CO嗎？
>> 4。定制WC-CO零件的典型交貨時間是什麼？
>> 5。鈷粘合劑如何影響EDM加工？
● 引用：
由於硬度，耐用性和熱穩定性的無與倫比的組合，帶有鈷粘合劑的膠結碳化物產品已成為重型產業的基礎材料。這些複合材料主要由 用鈷金屬粘合的碳化鎢 （WC）顆粒 - 在壓力下需要極端耐磨性和結構完整性的二重性應用。下面，我們探討了他們的技術優點，工業應用，安全協議和新興創新。
水泥技術簡介
膠結碳化物（WC-CO）在1927年由Krupp首次商業化時徹底改變了工業製造業。如今，由於其獨特的財產組合，該材料家族佔全球切割工具市場的68％（麥肯錫，2024年）：
- 硬度：比高速鋼硬
- 抗壓強度：6,000 MPA（與鑽石相當）
- 導熱率：80-110 w/mk（有效地散發熱量）
鈷粘合劑（通常按重量為重量為3-25％）充當金屬膠，使這些複合材料能夠在現代加工操作中承受超過4 GPA的力。
WC-CO複合材料背後的材料科學
微觀結構工程
該材料的性能源於其雙相微觀結構：
1。碳化碳凝膠顆粒（1-5μm）：
- 六邊形晶體結構
- 硬度：2,600 HV（Vickers）
- 熔點：2,870°C
2。鈷矩陣：
-FCC結構結構
- 延展性：15-25％的伸長率
- 熔點：1,495°C
該結構創建了一個滲透網絡，鈷填充了WC晶界，從而通過塑性變形吸收了衝擊能量。
鈷的關鍵作用
- 潤濕性：鈷的接觸角度為15°與WC在液相燒結期間完全滲透
- 應力分佈：將裂紋繁殖減少40％與鎳粘合劑（ASM International，2023年）
- 氧化屏障：在500-700°C時形成保護性牛皮層
特定部門的應用
1。金屬切割行業
工具插入物（ISO K/km等級）：
- 轉彎：DNMG 150608插入機器4140鋼350 m/min
- 銑削：6型末端磨機在TI-6AL-4V中實現RA0.8μm
- 鑽探：20xD鑽頭在10,000個孔中維持±0.02 mm公差
2。石油探索
PDC鑽頭：
- 13毫米切割機在3 km深度下承受25 kN軸向載荷
- 鈷含量：阻力性16％
-2024市場：$ 2.1B（GlobalData）
SDS合規重點：
所有WC-CO鑽井工具均要求SDS文檔每OSHA 29 CFR 1910.1200，特別是部分：
- 第6節：意外釋放措施（包含鈷灰塵）
- 第9節：物理/化學特性（密度：14.95 g/cm³）
3。磨損組件
| 組件 |
服務壽命 |
鈷％ |
| 電線繪圖模具 |
8,000公里 |
9％ |
| 閥座 |
5年 |
12％ |
| 射擊噴嘴 |
1200小時 |
6％ |
製造過程和質量控制
生產工作流程
1。粉末準備：
-WC粉：0.8-2.0μm（FSSS）
- 鈷粉：1.2-1.6μm
- 混合：2-12個小時，在隔離廠
2。緊湊：
- 壓力：100-300 MPa
- 綠色密度：50-55％的理論
3。燒結：
- 溫度：1,350-1,500°C
- 氣氛：真空/h₂
- 收縮：線性18-20％
關鍵質量參數
- 磁飽和：75-95％（量度分佈）
-PalmQvist韌性：10-15 MPa·M⊃1;/⊃2;
- 強制力：15-25 ka/m（指示WC晶粒尺寸）
安全協議：帶有鈷粘合劑SD的碳化物產品
所有WC-CO產品都需要嚴格的SDS依從性，這是因為鈷的OSHA PEL為0.1 mg/m³關鍵合規領域：
材料處理
- 研磨：使用5,000 mg/kg的濕法
- 鈷生物蓄積潛力：高
結論
帶有鈷粘合劑的膠結碳化物產品通過連續的材料創新繼續主導極端性能的應用。儘管鈷對於韌性仍然至關重要，但新興的活頁夾技術和嚴格的SDS合規計劃既可以解決績效需求和工作場所安全。該行業向梯度結構和再生材料的轉變有望可持續增長，到2030年，全球WC-CO市場預計將達到25.4B美元（Grand View Research）。
常見問題解答
1。鈷百分比如何影響膠結碳化物的價格？
每1％的CO增加每公斤$ 3.50（2024 LME CO：$ 32/kg）。
2。 WC-CO產品的正確存儲方法是什麼？
將存儲在<40°C/30％RH的通風區域中，與第7節的酸分開。
3。可以焊接WC-CO嗎？
僅通過AWS Bag-24填充金屬使用真空懸掛（<1,100°C）。
4。定制WC-CO零件的典型交貨時間是什麼？
標準等級為14-21天；梯度結構6-8週。
5。鈷粘合劑如何影響EDM加工？
較高的CO含量（12％+）將EDM速度提高了18％，但需要介電過濾。
引用：
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[2] https://patents.google.com/patent/us20170057878a1/en
[3] https://www.besttungsten.com/blogs-detail/understanding-cemented-carbide-components-and-their-their-sentrelial-applications
[4] https://media.napaonline.com/is/content/genuinepartscompany/863925pdf
[5] https://www1.mscdirect.com/msds/msds00055/02280006-20170104.pdf
[6] https://www.diva-portal.org/smash/get/get/diva2:1220041/fulltext01.pdf
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[9] https://www.basiccarbide.com/assets/pdfs/basic-carbide-safety-data-sheet.pdf
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[11] http://www.carbidetechnologies.com/wp-content/uploads/2018/12/sds-carbidetechnologies.pdf
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[18] https://www.diva-portal.org/smash/get/get/diva2:1237216/fulltext01.pdf
[19] https://www.goodfellow.com/eu/material/compounds/ceramic-composites/tungsten-carbide-cobalt-co-10-tube
[20] https://www.academia.edu/113339898/characterization_of_different_wc_co_co_co_cove_carbide_tools？ uc-sb-sb-sw = 50379894
[21] https://zzhthj.en.made-in-china.com/product/fqpryahmmbvn/china-cobalt-binder-tungsten-carbide-seat.html
[22] https://www.mdpi.com/1996-1944/18/1/129
[23] https://www.mdpi.com/1996-1944/16/16/5560
[24] https://scispace.com/pdf/the-wear-properties-of-tungsten-carbide-carbide-cobalt-hardmetals-3p0rgkhmil.pdf
[25] https://www.mdpi.com/2075-4701/13/1/171
[26] https://www.innovativecarbide.com/wp-content/uploads/2020/07/sds-2018-rev-1.pdf
[27] https://22042510.fs1.hubspotusercontent-na1.net/hubfs/22042510/dataflute/bpt%20Safety%20Data%20Data%20Sheet%20Sheet%20-%20-%20-2029May2015.pdf
[28] https://webshop.tungaloymexico.com.mx/downloads/action/show_file/product/2071727/file_type/msds/msds
[29] https://www1.mscdirect.com/msds/msds00015/09906199-20171109.pdf
[30] https://www1.mscdirect.com/msds/msds00022/78017944-20170802.pdf
[31] https://micronmetals.com/product/tungsten-carbide-6-cobalt-binder/
[32] https://www.kennametal.com/us/en/products/carbide-wear-parts/fluid handling-andling-andling-and-con-control/separation-solation-solutions-for-centrifuge-machines/tungsten-carbide-materialials.html
[33] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[34] https://en.wikipedia.org/wiki/concemented_carbide
[35] https://www.hyperionmt.com/en/resources/materials/conceed-carbide/
[36] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/hard-metal/use.html
[37] https://www.scmtstool.com/blog/what-are-the-the-industrial-applications-of_bid-316545588.html
