Dosky karbidu volfrámu: Aplikácie, nehnuteľnosti a priemyselné výhody

Zavedenie
Karbidové dosky volfrámu sú komponenty vyrobené z kompozitného materiálu pozostávajúceho predovšetkým z volfrámu a atómov uhlíka, spekané spolu, aby sa vytvoril jeden z najťažších a najodolnejších materiálov odolných v oblasti opotrebenia používaných v modernom priemysle. S výnimočnou mechanickou pevnosťou, vysokou teplotou stability a odolnosti voči opotrebovaniu a korózii sú karbidové dosky volfrámu nevyhnutné v širokej škále náročných aplikácií.

Tento článok skúma vlastnosti, vďaka ktorým sú tieto dosky tak cenné a načrtáva ich hlavné priemyselné použitie, úvahy o návrhu a výkonnostné výhody.

Kľúčové vlastnosti karbidu volfrámu

Extrémna tvrdosť
Tungsten karbid sa radí približne 8,5–9 na stupnici tvrdosti MOHS, druhý na Diamond. Táto tvrdosť jej umožňuje udržiavať ostré hrany a odolávať deformácii pri extrémnom mechanickom napätí.

Odpor
Jednou z definujúcich charakteristík karbidu volfrámu je jeho schopnosť odolávať abrazívnym prostrediam, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie zahŕňajúce časté trenie alebo kontakt s tvrdými materiálmi.

Vynikajúca pevnosť v tlaku
S pevnosťou v tlaku presahujúcou 500 000 psi (3 500 MPa) sa karbidové dosky volfrámu vykonávajú mimoriadne dobre v podmienkach nosenia a vysokého dopadu.

Odpor
Aj keď nie je úplne imunný voči korózii, karbid volfrámu vykazuje dobrú rezistenciu proti rôznym chemikáliám a vlhkosti, najmä ak je potiahnutý alebo primerane potiahnutý.

Tepelná stabilita
Karbid volfrámu vydrží teploty až do 1 000 ° C (1 832 ° F) bez straty štrukturálnej integrity, vďaka čomu je vhodný pre vysokoteplotné priemyselné procesy.

Primárne aplikácie karbidu volfrámu

Komponenty náradia a obrábania

Rezacie nástroje: vložky, čepele a podložky na nosenie v sústruhoch, mlynoch a vŕtačkách.

Komponenty matrice a plesní: Pre pečiatku kovu, vytláčanie a zvieratá zomiera, kde sú rozhodujúce presné tolerancie a trvanlivosť.

Povody odolné voči opotrebeniu: aplikované alebo prilepené na povrchy vystavené opakovanému oderu, ako sú škrabky alebo podávacie zásobníky.

Banské a pozemské vybavenie

Zuby vedier, vložiek a rezných hrán: karbidové platne volfrámu zlepšujú dlhovekosť a znižujú frekvenciu údržby.

Nástroje na dolnú dierku: Používa sa pri vŕtaní ropy a plynu, kde je kritický odpor voči abrazívnej horninovej a vysokotlakovej prostredia.

Odvetvie tvorby ocele a kovov

Rolky a vodiace látky v valcovacích mlynoch: Karbid volfrámu udržuje tvar a ostrosť počas kontinuálnej deformácie kovov.

Strihové čepele a škrtiace nože: Pre čisté a konzistentné rezy vo výrobe oceľových plechov.

Obrana a balistika

Pletenie brnenia: Používa sa v ľahkej balistickej ochrane kvôli svojej hustote a tvrdosti.

Jadrá a penetrátori projektilu: Pre kolá prepichnutia brnenia a vojenské munície.

Spracovanie dreva a papierového priemyslu

Čepele a nože čipper: Vysoká trvanlivosť a retencia okrajov robia z karbidu volfrámu ideálne na spracovanie tvrdých drevín alebo abrazívnych materiálov.

Nástroje na rezanie papiera: Ak sú presnosť a dlhovekosť nevyhnutné pri vysokorýchlostných operáciách.

Elektronika a výroba polovodičov

Presné zomiera a formy: Na formovanie zložitých komponentov s minimálnym opotrebením.

Zariadenie na spracovanie oblátok: Ak sú kritické kontaminácia a presnosť minimálnej kontaminácie a presnosti.

Návrh úvahy pre karbidové platne volfrámu

Veľkosť zŕn: Karbidy jemných zŕn poskytujú lepšiu tvrdosť a povrchovú úpravu, zatiaľ čo hrubé zrná ponúkajú vyššiu húževnatosť.

Obsah spojiva: Kobalt sa bežne používa ako spojivo; Vyšší obsah kobaltu vo všeobecnosti zvyšuje húževnatosť na úkor tvrdosti.

Povlaky: Karbid titánu alebo povlaky nitridu môžu ďalej zvýšiť odolnosť opotrebenia a korózie.

Vlastné obrábanie: Kvôli svojej tvrdosti je karbid volfrámu najlepšie tvarovaný skôr pomocou brúsenia ako konvenčných techník obrábania.