Στην βιομηχανία καρβιδίου τσιμέντου, πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν ότι είναι "σκληρό και ανθεκτικό στην φθορά", αλλά δεν είναι σαφές για την ειδική σύνθεση του υλικού.Το τσιμεντοποιημένο καρβίδιο δεν είναι ένα ενιαίο υλικό, αλλά ένα σύνθετο υλικό που παράγεται συνδυάζοντας "σκληρές φάσεις"," "συνδετικές φάσεις" και μικρές ποσότητες "συνθετικών φάσεων" σε συγκεκριμένες αναλογίες.Ο συνδυασμός των διαφόρων υλικών καθορίζει τις βασικές ιδιότητες όπως σκληρότητα, αντοχή και αντοχή στη θερμότητα του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου, επηρεάζοντας άμεσα την καταλληλότητά του για διάφορα σενάρια (π.χ.κοπή, ορυχεία, καλούπια ακριβείας)Για παράδειγμα, το τσιμεντοποιημένο καρβίδιο που χρησιμοποιείται για την κοπή χάλυβα διαφέρει εντελώς από ό,τι αφορά τη σύνθεση του υλικού από αυτό που χρησιμοποιείται για τα μεταλλευτικά μέρη φθοράς.Αυτό το άρθρο αναλύει το σύστημα υλικών του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου από πτυχές των βασικών κατηγοριών υλικών, τους ρόλους τους, τους κοινούς συνδυασμούς και τη λογική επιλογής, βοηθώντας σας να κατανοήσετε "γιατί τα υλικά είναι ζευγαρωμένα με αυτόν τον τρόπο" και "πώς να επιλέξετε υλικά για το σενάριο σας".
1Η υλική σύνθεση του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου: Τρία βασικά συστατικά
Οι επιδόσεις του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου καθορίζονται από την αλληλεπίδραση "σκληρών φάσεων + φάσεων συνδετήρων + πρόσθετων φάσεων", η καθεμία με διαφορετικούς ρόλους: η σκληρή φάση παρέχει σκληρότητα και αντοχή στην φθορά,η φάση σύνδεσης προσφέρει αντοχή, και πρόσθετες φάσεις βελτιστοποιούν συγκεκριμένες ιδιότητες (π.χ. αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στη διάβρωση).Η αναλογία και ο τύπος αυτών των συστατικών είναι καθοριστικοί παράγοντες για τη διάκριση των διαφόρων ειδών καρβιδίου τσιμέντου.
1.1 Συστατικό 1: Σκληρή φάση ∆ημιουργία της "αστροειδούς" του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου
Η σκληρή φάση είναι ο πυρήνας του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου, ο οποίος αντιπροσωπεύει συνήθως το 90%-95% της σύνθεσης.Υπάρχουν 4 συνηθισμένα υλικά σκληρής φάσης που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, καθένα με ξεχωριστά χαρακτηριστικά και εφαρμογές:
| Υλικό σκληρής φάσης |
Χημικό σύμβολο |
Κεντρική λειτουργία |
Τυπικές εφαρμογές |
Σημειώσεις |
| Καρβίδιο βολφραμίου |
Καθαριστήριο |
Παρέχει υψηλή σκληρότητα (8,5·9 Mohs), υψηλή αντοχή στην φθορά και οικονομική απόδοση |
Γενικά σενάρια (εργαλεία κοπής, στρώματα εξόρυξης, δαχτυλίδια σφραγίσματος) |
Μέτρια αντοχή στη θερμότητα μόνο (≤ 800°C) · χρειάζεται πρόσθετα για να βελτιωθεί η αντοχή |
| Καρβίδιο τιτανίου |
TiC |
Βελτιώνει την αντοχή στην "εγκατασκευασμένη άκρη" (αποτρέπει το μέταλλο να κολλήσει στα εργαλεία κατά τη διάρκεια της κοπής) και μειώνει την τριβή |
Εργαλεία κοπής για χάλυβα (εμπιστέψεις στροφής, φρεατοκόπτες) |
Ελαφρώς χαμηλότερη σκληρότητα από την WC (88,5 Mohs); μόνο η κακή σκληρότητα, πρέπει να αναμειχθεί με την WC |
| Καρβίδιο του τανταλίου |
ΤΑΚ |
Βελτιώνει σημαντικά την αντοχή στη θερμότητα (αντέχει > 1200°C) και βελτιώνει τη δομή του κόκκου |
Μεταλλικές μηχανές και μηχανές για την κατασκευή ή την κατασκευή οχημάτων |
Υψηλό κόστος· σπάνια χρησιμοποιείται μόνο, συνήθως προσθέτει 5%·10% με WC |
| Καρβίδιο νιοβίου |
NbC |
Παρόμοια με το TaC, βελτιώνει την αντοχή στη θερμότητα και την αντοχή σε θερμικά σοκ με χαμηλότερο κόστος |
Εργαλεία κοπής μεσαίου έως υψηλού επιπέδου και μέρη υψηλής θερμοκρασίας (ως εναλλακτικές λύσεις TaC) |
Ελαφρώς χαμηλότερη απόδοση από την TaC· κατάλληλη για σενάρια υψηλών θερμοκρασιών με ευαίσθητο κόστος |
Βασικό ΣυμπέρασμαΤο WC είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη σκληρή φάση (πάνω από το 90% των εφαρμογών) λόγω της ισορροπημένης σκληρότητάς της, της αντοχής στην φθορά και του κόστους." αναμειγνύεται με WC για να αντιμετωπίσει συγκεκριμένα κενά απόδοσης.
1.2 Συστατικό 2: Φάση σύνδεσης
Η φάση σύνδεσης συνδέει στενά τα σωματίδια σκληρής φάσης, αποτρέποντας την εύθραυστη κατάρρευση της σκληρής φάσης.καθορίζει τη σκληρότητα και την αντοχή σε κρούσεις του τσιμεντοποιημένου καρβιδίουΥπάρχουν 3 συνηθισμένα υλικά σύνδεσης:
| Υλικό σύνδεσης |
Χημικό σύμβολο/σύνθεση |
Κεντρική λειτουργία |
Κατάλληλα Σενάρια |
Περιορισμοί απόδοσης |
| Κοβάλτιο |
Συ |
Καλή αντοχή (αντίσταση σε κρούσεις), ισχυρή δέσμευση με WC και εξαιρετική διαμόρφωση |
Γενικά σενάρια (εργαλεία κοπής, μέρη φθοράς εξόρυξης, καλούπια ακριβείας) |
Μέτρια αντοχή στη διάβρωση (προαιρετική στη σκουριά σε υγρό/χημικό περιβάλλον) |
| Νικέλιο |
Νι |
Υψηλή αντοχή στη διάβρωση (αντιστέκεται στη σκουριά στο θαλασσινό νερό, στα οξέα και στα αλκαλικά), μη μαγνητική |
Διαβρωτικά περιβάλλοντα (ναυτική μηχανική, χημικές βαλβίδες, ιατρικά εργαλεία) |
Ελαφρώς χαμηλότερη αντοχή από την Co· τείνει στην οξείδωση κατά τη συγκόλληση (απαιτεί επεξεργασία υπό κενό) |
| Σύνθεση νικελίου-χρωμίου |
Νι-Κρ |
Καλύτερη αντοχή στη διάβρωση από το καθαρό Ni· βελτιώνει την αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες (≤1000°C) |
Σενάρια υψηλής διαβρωτικότητας + μέσης θερμοκρασίας (συστατικά στοιχεία χημικού αντιδραστήρα) |
Υψηλό κόστος, χαμηλότερη αντοχή από το Co, ακατάλληλο για σενάρια υψηλών επιπτώσεων |
Βασικό ΣυμπέρασμαΤο Co είναι το πιο διαδεδομένο σύνδεσμο (πάνω από το 80% των εφαρμογών) για τα περισσότερα μη διαβρωτικά σενάρια.αποδέχεται το συμβιβασμό υψηλότερου κόστους και χαμηλότερης αντοχής.
1.3 Συστατικό 3: Φάση πρόσθεσης ∆Ο "Βελτιστοποιητής απόδοσης" του καρβιδίου τσιμέντου
Οι πρόσθετες φάσεις αντιπροσωπεύουν συνήθως λιγότερο από το 5% της σύνθεσης." στοχεύοντας σε συγκεκριμένες βελτιώσεις της απόδοσης χωρίς να αλλάζουν τις βασικές ιδιότητες του τσιμεντοποιημένου καρβιδίουΥπάρχουν 3 κοινές φάσεις πρόσθεσης στη βιομηχανία:
| Πρόσθετο υλικό |
Χημικό σύμβολο |
Βασική λειτουργία βελτιστοποίησης |
Παραδείγματα εφαρμογής |
Περιοχή αναλογίας προσθήκης |
| Καρβίδιο βαναδίου |
Επικρατεία |
Επεξεργάζεται σπόρους σκληρής φάσης, βελτιώνει την ομοιομορφία σκληρότητας και την αντοχή σε κρούσεις |
Μέρη ακριβείας λεπτών τοιχωμάτων (π.χ. μικρομόλφοι, ιατρικά εργαλεία) |
00,5% ∙ 2% |
| Μολυβδένιο |
Μo |
Μειώνει τη θερμοκρασία συγκόλλησης (η εξοικονόμηση ενέργειας) και βελτιώνει την πυκνότητα του υλικού (μειώνει την πορώδητητα) |
Μέρη πολύπλοκου σχήματος (π.χ. ακανόνιστοι δαχτυλίδια σφραγίδωσης, εργαλεία πολλαπλών άκρων) |
1%·3% |
| Χρωμικό |
Αρ |
Βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση (ειδικά με συνδετικά του Ni) και αποτρέπει την οξείδωση |
Σενάρια υγρασίας/ελαφρώς διαβρωτικών επιδράσεων (π.χ. τροχιά αντλίας νερού, εξαρτήματα μηχανών τροφίμων) |
00,3%·1% |
Βασικό ΣυμπέρασμαΓια παράδειγμα, το VC προστίθεται σε λεπτά μέρη για να βελτιώσουν τους κόκκους, και το Mo προστίθεται σε σύνθετα μέρη για να βελτιώσουν τη συνθετικότητα.Η υπερβολική προσθήκη είναι περιττή (η υπερβολή αυξάνει το κόστος ή προκαλεί ανισορροπίες απόδοσης).
2- Συνήθεις συνδυασμοί υλικών σε καρβίδιο τσιμέντου: κατά σενάριο
Διαφορετικά σενάρια απαιτούν διαφορετικές ιδιότητες, οδηγώντας σε τυποποιημένους συνδυασμούς υλικών για τσιμεντοποιημένο καρβίδιο.:
| Τύπος συνδυασμού |
Σύνθεση σκληρής φάσης |
Φάση σύνδεσης |
Φάση πρόσθεσης |
Βασικά χαρακτηριστικά απόδοσης |
Τυπικές εφαρμογές |
| WC-Co (Γενικός σκοπός) |
90%% 95% WC |
5%·10% Co |
Καμία (ή 0,5% VC) |
Εξισορροπεί τη σκληρότητα και την αντοχή, είναι οικονομικά αποδοτικό, εύκολο στη μεταποίηση |
Συνηθισμένα εργαλεία κοπής (τρυπάνι, εργαλεία στροφής), στρώματα εξόρυξης, δαχτυλίδια σφραγίσματος |
| WC-TiC-Co (Κατακόμιση χάλυβα) |
80%· 85% WC + 5%· 10% TiC |
5%· 8% Co |
Κανένα |
Αντιστέκεται σε χονδρικές ακμές· κατάλληλο για χάλυβα άνθρακα και κράμα χάλυβα |
Τεχνουργήματα στρογγυλοτροφείου, κοπτήρες, εργαλεία επεξεργασίας νήματος |
| WC-TaC-Co (High-Speed Hard Metal) |
85%-90% WC + 5%-8% TaC |
6%~10% Co |
1% Mo |
Άλλες συσκευές για την κατασκευή συσκευών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ή την κατασκευή οχημάτων |
Εργαλεία κοπής από ανοξείδωτο χάλυβα, εργαλεία επεξεργασίας αεροδιαστημικών κράματος |
| WC-Ni (ανθεκτικός στη διάβρωση) |
92%-95% WC |
5%· 8% Νι |
00,5% Cr |
Ανθεκτικό στο θαλασσινό νερό, στα οξέα και στα αλκαλικά· μη μαγνητικό |
Σφραγιστικά δαχτυλιδιών θαλάσσιων αντλιών, πυρήνες χημικών βαλβίδων, ιατρικά νυστέρια |
Λογική επιλογής: Να διευκρινισθούν οι βασικές ανάγκες πριν από την επιλογή ενός συνδυασμού ̇ να χρησιμοποιηθεί το WC-Co για γενικά σενάρια, το WC-TiC-Co για την επεξεργασία χάλυβα, το WC-TaC-Co για την υψηλής ταχύτητας κοπή σκληρών μετάλλων,και WC-Ni για διαβρωτικά περιβάλλονταΔεν απαιτείται περίπλοκη αξιολόγηση, απλώς ταιριάζετε με το σενάριο.
3Τρεις βασικοί παράγοντες για την επιλογή υλικών καρβιδίου τσιμέντου
Πολλοί άνθρωποι πέφτουν στην "παγίδα της σύγκρισης παραμέτρων" (π.χ. εμμονή πάνω από 1% διαφορές στο περιεχόμενο του WC). Αντ 'αυτού, επικεντρωθείτε σε 3 βασικούς παράγοντες σεναρίου για να αποφύγετε υπερβολική περιπλοκότητα:
3.1 Βασική απαίτηση: "Αντίσταση στην φθορά", "Αντίσταση σε πρόσκρουση" ή "Αντίσταση στη διάβρωση";
- Προτεραιότητα στην αντοχή στην φθορά: Επιλέξτε συνδυασμούς με υψηλή περιεκτικότητα σε WC (≥ 94%) και χαμηλή φάση σύνδεσης (5%·6% Co) (π.χ. WC-Co).
- Προτεραιότητα στην αντοχή σε αντίκτυπο: Επιλέξτε συνδυασμούς με χαμηλή περιεκτικότητα σε WC (90%·92%) και υψηλή φάση σύνδεσης (8%·10% Co) (π.χ. WC-Co με VC).
- Προτεραιότητα στην αντοχή στη διάβρωση: Επιλέξτε απευθείας συνδυασμούς WC-Ni ή WC-Ni-Cr. Αποφύγετε υλικά που βασίζονται σε συνδυασμό.
3.2 Θερμοκρασία λειτουργίας: Υπερνά τους 800 °C;
- Θερμοκρασία δωματίου έως 800°C: Αρκούν οι συνήθεις συνδυασμοί WC-Co· δεν απαιτείται TaC/NbC.
- 800 °C έως 1200 °C: Πρέπει να προστεθεί TaC (5%·8%) ή NbC· επιλέξτε συνδυασμούς WC-TaC-Co.
- Πάνω από 1200 °C: Το καρβίδιο από τσιμέντο δεν είναι κατάλληλο· στη θέση του χρησιμοποιείται κεραμική ή κράματα υπερυψωμένης θερμοκρασίας.
3.3 Κόστος επεξεργασίας: Απαιτείται σύνθετη διαμόρφωση;
- Απλούστατα σχήματα (π.χ. στρογγυλά στρώματα, συνηθισμένα εργαλεία): Επιλέξτε συνδυασμούς WC-Co για χαμηλή δυσκολία επεξεργασίας και ελεγχόμενο κόστος.
- Σύνθετα σχήματα (π.χ. μέρη μικροτρυπών λεπτών τοιχωμάτων, ακανόνιστα καλούπια): Επιλέξτε συνδυασμούς με 1%·2% Mo για τη μείωση της θερμοκρασίας συντριβής και τη μείωση των ελαττωμάτων σχηματισμού.
4Διασαφήνιση κοινών μύθων: Τρεις παρανοήσεις σχετικά με τα υλικά καρβιδίου από τσιμέντο
Μύθος 1: "Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε υγιεινές ύλες σημαίνει καλύτερη απόδοση του καρβιδίου του τσιμέντου"
Πραγματικότητα: Ενώ η υψηλή περιεκτικότητα σε WC βελτιώνει την σκληρότητα, μειώνει την αντοχή.Το τσιμεντοποιημένο καρβίδιο με 96% WC και 4% Co είναι εξαιρετικά σκληρό, αλλά τόσο εύθραυστο όσο και το κεραμικό.Η σωστή προσέγγιση είναι η "ισορρόπηση ανάλογα με τη ζήτηση" αντί να επιδιώκεται υψηλή περιεκτικότητα σε υγιεινές ύλες.
Μύθος 2: "Το Κοβάλτιο Αρκεί για Συνδετικά, το Νικέλιο Είναι Πολύ Ακριβές και Απρόσκοπτο"
Πραγματικότητα: Σε διαβρωτικά περιβάλλοντα (π.χ. θαλασσινό νερό, χημικά), το συμπυκνωμένο καρβίδιο σκουριάζει και αποτυγχάνει σε 3-6 μήνες, ενώ το συμπυκνωμένο καρβίδιο με βάση το Ni διαρκεί 2-3 χρόνια.Οι επιλογές που βασίζονται σε Ni είναι πιο οικονομικές μακροπρόθεσμαΤο αν θα χρησιμοποιηθεί το νιόνιο εξαρτάται από τις ανάγκες διάβρωσης, όχι μόνο από το κόστος.
Μύθος 3: "Περισσότερες πρόσθετες ύλες σημαίνει καλύτερη απόδοση"
Πραγματικότητα: Τα πρόσθετα είναι "ενιοδυναμικοί βελτιστοποιητές", η υπερβολική προσθήκη προκαλεί παρεμβολές.προσθέτοντας τόσο το VC (για την ενίσχυση της αντοχής) όσο και το TaC (για τη βελτίωση της αντοχής στη θερμότητα) σχηματίζουν εύθραυστες ενώσεις κατά τη σύνθεσηΧρησιμοποιείστε κατ' ανώτατο όριο 1·2 πρόσθετα, συνολικής περιεκτικότητας ≤ 5%.
5Συμπέρασμα: Επιλογή υλικών καρβιδίου τσιμέντου "Αντιστοιχία στις ανάγκες, όχι τυφλή επιδίωξη παραμέτρων"
Το υλικό σύστημα του τσιμεντοποιημένου καρβιδίου μπορεί να φαίνεται περίπλοκο, αλλά ακολουθεί σαφείς κανόνες: χρησιμοποιήστε το WC ως σκληρή φάση πυρήνα, επιλέξτε το Co/Ni ως σύνδεσμο με βάση τις ανάγκες,βελτιστοποίηση με μικρές ποσότητες πρόσθετων υλών, και να ταιριάζουν σταθεροί συνδυασμοί σε σενάρια (π.χ. WC-Co για γενική χρήση, WC-Ni για αντοχή στη διάβρωση).
Για τους επαγγελματίες, δεν χρειάζεται να απομνημονεύσουν όλα τα σύμβολα υλικών.Η θερμοκρασία λειτουργίας υπερβαίνει τους 800 °CΗ απάντηση σε αυτά βοηθά να επιλέξετε γρήγορα τον σωστό συνδυασμό υλικών.
Εάν το σενάριο σας είναι μοναδικό (π.χ. απαιτεί τόσο αντοχή στην φθορά όσο και αντοχή στη θερμότητα σε 1000°C) και δεν είστε βέβαιοι για το ζεύγος υλικών,Νιώσε ελεύθερος να πλησιάσειςΜπορούμε να παρέχουμε εξατομικευμένους συνδυασμούς υλικών με βάση τις συγκεκριμένες συνθήκες εργασίας σας.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
Greek
