Карбид вольфрам: Почему карбид вольфрама является наиболее предпочтительным металлом? Tungco

alexxlab | 24.05.2023 | 0 | Разное

5 приложений карбида вольфрама – Tungco

В наши дни мы сильно зависим от переработанных товаров, чтобы уменьшить потенциальный ущерб окружающей среде. Некоторые металлы и сплавы, такие как карбид вольфрама, обладают качествами, которые делают их полезными для различных целей/применений. Вольфрам — это плотное металлическое вещество, которое можно использовать во всем, от обычных бытовых изделий до промышленного оборудования. Использование вольфрама безграничны. Уникальные свойства вольфрама делают его незаменимым редким металлом, естественным образом встречающимся на Земле.

Что такое карбид вольфрама?

Карбид вольфрама это вещество, которое образуется при соединении металлического вольфрама с атомами углерода. Это химическое соединение, известное как WC, представляет собой серый порошок. Затем этот серый порошок можно спекать для получения желаемого продукта. Это прочный материал, часто используемый в промышленности, но возможности его применения безграничны. На самом деле карбид вольфрама настолько тверд, что его можно разрезать только алмазным инструментом. Карбид вольфрама особенно прочный, в большей степени, чем его другие металлические аналоги, такие как золото, серебро или платина.

Каковы свойства карбида вольфрама?

Свойства карбида вольфрама весьма уникальны. Высокая прочность, плотность и твердость — это свойства, которые отличают карбид вольфрама от других и делают его универсальным материалом для многих применений. Карбид вольфрама может выдерживать чрезвычайно высокие температуры, что делает его отличным материалом для использования в станочных и режущих инструментах и ​​даже для печей, и может быть сформирован для проведения электричества или наоборот. Износостойкость и коррозионная стойкость относятся к другим свойства карбида вольфрама которые демонстрируют его универсальность и уникальность.

5 промышленных применений карбида вольфрама

Уникальные свойства карбида вольфрама и исключительные качества делают его востребованным материалом для самых разных применений. Ассортимент применение вольфрама и его значение не ограничивается только производственной и промышленной сферой, но также играет важную роль в медицинской сфере, мире моды и многих других.

#1: Строительство

Строительство требует использования инструментов с высокой прочностью и ударной вязкостью, чтобы они могли выдерживать использование на материалах, из которых состоит большинство конструкций. В таких материалах, как цемент и асфальт, трудно проникнуть, для чего требуется особо прочное и прочное лезвие или сверло, например, из карбида вольфрама. Карбид вольфрама широко используется в строительстве. материалы, такие как пилы и сверла, потому что он практически не ломается.

# 2: Промышленные сплавы

Для создания электроники, строительных проектов, промышленных передач и даже авиационного оборудования сплавы образуются путем смешивания металлов с другими металлами или элементами. Эти сплавы имеют определенные свойства, такие как прочность или термостойкость, необходимые для каждого отдельного продукта и его использования. Сплавы, созданные из карбида вольфрама являются особенно популярным выбором для строительных материалов и инструментов. Около 17% всего карбида вольфрама используется для создания этих сплавов.

# 3: Мукомольная промышленность

Применение карбида вольфрама имеют далеко идущие последствия. Из-за его долговечности и прочности около 10% всего использования карбида вольфрама приходится на мукомольную промышленность. Карбид вольфрама, часто используемый для фрез и концевых фрез, легко формуется, оставаясь при этом прочным. Фрезерная промышленность требует таких материалов, как карбид вольфрама, потому что это отрасль, которая полагается на точность; созданный продукт, возможно, потребуется измельчить в порошок, измельчить или натереть на терке, а универсальность карбида вольфрама позволяет создавать невероятно точные фрезерные инструменты.

# 4: Ювелирные изделия

Еще одним новым и перспективным применением карбида вольфрама является ювелирная промышленность. Карбид вольфрама, если его хорошо обрезать, обработать и отполировать, может выглядеть так же потрясающе, как и любые другие украшения, которые вы обычно носите. Помимо того, что карбид вольфрама известен своей невероятной устойчивостью к царапинам выше среднего, он также является доступной альтернативой золотым или серебряным украшениям, за которые мы привыкли платить. Благодаря своей долговечности этот металл берет штурмом промышленность, уже широко используется для изготовления серег, ожерелий и колец.

# 5: Производство хирургических инструментов

Многие из применение карбида вольфрама которые возможны, все еще обнаруживаются, и среди этих новых применений – его использование в области медицины. Карбид вольфрама часто используется для создания хирургических инструментов, потому что он повышает их производительность, а также устойчив к коррозии. Это увеличивает долговечность и прочность хирургических инструментов. Свойства карбида вольфрама, как и его способность затачиваться при сохранении твердости, хорошо подходят для хирургической промышленности.

Другие виды использования

Применение карбида вольфрама бесконечны. Он используется в спортивном оборудовании, таком как клюшки для гольфа, из-за его долговечности и прочности. Его можно использовать в музыкальных инструментах, таких как гитарные слайды. Еще один важный использование карбида вольфрама, с которым мы все наверняка сталкивались, — это кончик шариковой ручки. Карбид вольфрама также используется в электрических компонентах, особенно в лампочках, из-за его термостойкости. Другой применение карбида вольфрама для бронебойных боеприпасов, потому что это такой прочный и жесткий материал. Кроме того, еще один интересный и авангардный применение карбида вольфрама находится в космических спутниках из-за его устойчивости к экстремальным колебаниям температуры.

Заключение

Как мы можем ясно понять, большой или маленький, вольфрам и карбид вольфрама играют важную роль в нашей жизни и встречаются в каждой отрасли. Применение карбида вольфрама значительно меняют наше представление о продуктах и ​​вторичной переработке в целом. Есть путь, ведущий прямо в будущее, и он вымощен карбид вольфрама. Если вы ищете универсальный и прочный материал, не ищите дальше, потому что карбид вольфрама меняет мир с помощью одного сверла и одной клюшки для гольфа за раз. Полная линейка Lineage Metallurgical продукция доступна в нашем интернет-магазине.

Сплав карбида вольфрама | Техника и человек

Карбиды – класс неорганических соединений химических элементов с углеродом.  И, хотя самым распространённым из карбидов является цементит – основная структурная составляющая любой стали, наибольшее  практическое применение получили всё же карбиды тугоплавких металлов – тантала, титана, и особенно вольфрама.

Состав карбидов вольфрама

Карбиды металлов считаются одними из наиболее тугоплавких веществ, причём с увеличением порядкового веса этот показатель возрастает. В частности, именно сочетание карбида вольфрама с кобальтом в различных процентных соотношениях образует целый класс инструментальных материалов особо высокой прочности и износостойкости – твёрдых сплавов.

Дело в том, что углерод образует с вольфрамом два разных химических соединения – монокарбид вольфрама WC и полукарбид вольфрама W2C. Первый из них менее устойчив и твёрд, однако, обладая способностью образовывать кристаллы в расплаве вольфрама, уже с 1923 г. применяется как составляющая часть разнообразных минералокерамических композиций. В противоположность монокарбиду вольфрама его двоюродный «брат» полукарбид вольфрама имеет значительно большую температурную стойкость

, а также может легко внедряться в твёрдые растворы  WC с другими металлами – железом, кобальтом и др. Кроме того, полукарбид вольфрама имеет чрезвычайно высокую износостойкость. Таким образом, в технике находят применение оба вида карбидов.

Физико-механические характеристики карбидов вольфрама определяются степенью их дисперсности, химической чистотой, а также способом получения, который, в свою очередь, зависит от области будущего применения.

В частности, основные свойства 98% -ного карбида вольфрама  следующие:

1. Предел прочности на изгиб, МПа, не ниже – 1000.
2. Предел прочности на сжатие, МПа, не ниже – 9500.
3. Модуль упругости, ГПа – 69.
4. Ударная вязкость, кГмсм2 – 1,2…1.3.
5. Твёрдость по Роквеллу, HRA, не ниже — 90.
6. Плотность, г/см2 – 15,0…15,5.
7. Эрозионная стойкость, 10-6 моль – 0,3…0,8.

Таким образом, в сравнении с наиболее прочными сталями карбид вольфрама обладает значительно более высокими прочностными показателями, но, с другой стороны, он и более хрупок, а также отличается пониженной обрабатываемостью.

Поэтому в чистом виде рассматриваемые соединения не используются, а являются основной составляющей частью твёрдых сплавов. Наиболее часто используются твёрдые сплавы, в состав которых, кроме карбида вольфрама, входит кобальт. Получили применение и более сложные сочетания, с карбидами титана и тантала.   Тем не менее, составляющая карбида вольфрама во всех этих случаях остаётся преобладающей: от 98 до 70%.

Область применения

Твёрдые сплавы как основной вид использования карбидов вольфрама.

Специфическая область применения карбида вольфрама в составе твёрдых сплавов – наплавка слоя повышенной износостойкости на детали, испытывающие при своей эксплуатации повышенные нагрузки от сил трения. Это имеет особое значение для  бурового, режущего и штампового инструмента. Стойкость такого инструмента заметно увеличивается вследствие того, что карбид вольфрама, как твёрдая составляющая в менее прочной металлической матрице, способствует формированию микроструктуры с благоприятным сочетанием прочности и пластичности.

Объясняется это следующим. Карбидная фаза сглаживает перепады в механических характеристиках изготовленной детали. Применительно к инструментальным материалам это означает, что при обработке сравнительно мягких материалов снижается уровень возникающих в инструменте напряжений, в то время как при обработке более хрупких изделий обеспечивается надёжное предохранение поверхностной кромки инструмента

от абразивного воздействия откалывающихся микрочастиц. Данная особенность сохраняется, независимо от температуры на контакте, поскольку карбид вольфрама образован двумя высокотемпературными составляющими – тугоплавким вольфрамом и самым тугоплавким из неметаллов – углеродом.

Твердые сплавы вольфрамокобальтовой группы характеризуются следующими особенностями:

• Практически нулевыми значениями допустимого напряжения на срез, поэтому их нельзя применять в условиях значительных сдвиговых деформаций;
• Резкой зависимостью исходных показателей от процентного содержания кобальта;
• Низкой обрабатываемостью, в связи с чем на практике используются предварительно спечённые или пластифицированные исходные заготовки. Окончательная размерная доводка таких изделий проводится при помощи высокоэнергетических технологий: электродуговой, электроискровой, ультразвуковой  или анодно-механической обработкой.

Свойства карбидов вольфрама

При высоких значениях температуры плавления, термостойкость карбидов вольфрама – достаточно низкая. Объясняется такое противоречие просто:  кристаллическая структура и WC, и  W2С – весьма жёсткая, поэтому термическое расширение практически отсутствует. С другой стороны карбид вольфрама обладает значительной теплопроводностью, причём для WC этот параметр с повышением температуры возрастает вдвое интенсивнее, чем у W2С.

Оптимальным диапазоном температур эксплуатации деталей, изготовленных из карбидов вольфрама, считается 200…3000С. С увеличением процентного содержания кобальта в твёрдых сплавах (до 20…25%) допустимые температуры эксплуатации возрастают до 700…8000С, превышая температуростойкость всех известных марок сталей (за исключением жаропрочных).

Карбиды вольфрама – соединения с хорошей электропроводностью, причём для WC этот показатель выше, чем у W2C, практически в 4 раза. Удельное электросопротивление карбидов вольфрама растёт при повышении температуры. Пропорционально этому, кстати, падают показатели упругости. Именно поэтому карбиды вольфрама хорошо обрабатываются электрофизическими методами: локальное введение  высококонцентрированного источника тепла (дуга, искра, электрический импульс)  повышает температуру в зоне обработки и способствует размерному разрушению структуры рассматриваемых соединений.

С точки зрения практического применения для карбидов вольфрама большее значение имеют их механические показатели – твёрдость и хрупкость. Получаемая в итоге микротвёрдость зависит в основном от температуры, при которой в вольфрамовом порошке формируются карбиды  (менее — от степени их пористости). При повышении температуры дефекты в зёрнах залечиваются, поскольку возрастает подвижность атомов вольфрама и углерода. Поэтому конечная микротвёрдость соединений возрастает.  При этом анизотропия свойств выражается значительно меньше, чем аналогичный показатель для металлов. Это упрощает предварительное ориентирование заготовки перед её обработкой.

Упругость карбидов вольфрама – максимальная для своего класса соединений тугоплавких металлов с углеродом, причём она возрастает с увеличением пористости. Это обстоятельство важно для изделий  (в химсоставе которых присутствуют карбиды вольфрама), работающих в условиях знакопеременных нагрузок.

Пластичность карбидов вольфрама крайне низка, и не превышает 0,015%.

Нанесение защитного слоя на деталь

Вследствие описанных выше факторов,  при покрытии карбидами вольфрама поверхности деталей возрастают не только их износостойкость, но также стойкость против эрозии и окалины. Фактор хрупкости снимается за счёт чрезвычайно малой толщины наносимого карбидсодержащего слоя, который в большинстве случаев не превышает десятков микрон. Такой способ применения карбидов вольфрама более целесообразен: наличие пластичной подложки основного металла снижает чувствительность поверхности от вредного воздействия циклически возникающих рабочих нагрузок, в то время, как высокая поверхностная твёрдость способствует стойкости против износа. Сокращается и расход металлов/сплавов.

Практический диапазон толщины покрытий, содержащих карбиды вольфрама – 100…250 мкм.

Применяются следующие методы нанесения поверхностных покрытий из карбида вольфрама:

1. Газопламенное напыление.
2. Плазменное напыление.
3. Детонационное нанесение.

При газопламенном напылении мелкодисперсный порошок карбида расплавляется теплом кислородно-ацетиленового пламени, температура в факеле которого достигает 20000С. Скорость движения частиц в газовом потоке достигает 150…200 м/с, вследствие чего они приобретают большую кинетическую энергию. Она позволяет частицам легко внедряться в микропустоты на поверхности основного металла, а застывая там, образовывать прочное покрытие.

Технология  газопламенного напыления обладает существенным недостатком. Наличие кислорода

в пламени способствует частичному выгоранию углерода. Поэтому более качественными процессами напыления, являются технологии с применением плазмы. Высокотемпературная (более 50000С) плазма исключает попадания в зону обработки даже атомарного кислорода, поэтому химсостав конечного карбидсодержащего слоя полностью соответствует исходному. Кроме того, производительность плазменного напыления выше, чем газопламенного, т.к. в последнем случае рабочую камеру периодически приходится очищать от остатков выделившегося углерода методом аргонной откачки.

При детонационном напылении деталь помещают в подвижную среду, где находятся взвешенные частицы карбидов вольфрама. Объём герметизируется, после чего среда поджигается. Возникающие в результате высокие температуры резко увеличивают скорость перемещения взвешенных частиц, которые равномерным слоем откладываются на поверхности детали.

Вольфрам против карбида вольфрама – различия в механических и физических свойствах.

Вольфрам, элемент 74 таблицы Менделеева, прошел долгий путь с момента его раннего использования в качестве материала для нитей накаливания в электрических лампочках. Этот серебристо-белый блестящий металл становится все более распространенным в промышленности благодаря процессу легирования, то есть способности добавлять металлические элементы вместе для создания новых, улучшенных материалов, известных как сплавы. Вольфрам может выступать как в качестве основы сплава, так и в качестве легирующего элемента, и в этой статье элементарный вольфрам будет сравниваться с его наиболее распространенным сплавом, карбидом вольфрама. Обе формы можно найти в многочисленных приложениях, и эта статья поможет отличить каждый тип вольфрама от другого, сравнив физические, механические и рабочие свойства каждого из них. Таким образом, эта статья призвана помочь дизайнерам сделать более осознанный выбор материалов, а также показать уникальные характеристики этих передовых металлов.

Вольфрам и его сплавы ценятся за их прочность и устойчивость к температуре.

Изображение предоставлено концептом с Shutterstock.com

Вольфрам

Первоначально названный «вольфрамом» в 1779 году, вольфрам (tung sten или «тяжелый камень» по-шведски) представляет собой плотный металл, впервые выделенный в конце 1700-х годов. С тех пор он приобретает все большее значение для области материаловедения, поскольку проявляет некоторые интересные и ценные свойства. К ним относятся превосходная устойчивость к высоким температурам, самый низкий коэффициент расширения среди всех металлов, самая высокая температура плавления среди всех металлов (3370°C/6100°F), самое низкое давление паров среди всех металлов, высокие модули сжатия и упругости, хорошая электропроводность. и высокой плотностью (190,25 г/см

3 ), и это лишь некоторые из них. В сплаве с другими металлами вольфрам может придать образующемуся сплаву некоторые из этих свойств, особенно его высокую прочность и упругость. Таким образом, существует множество вольфрамовых сплавов (более подробно о них рассказывается в нашей статье о типах вольфрамовых сплавов), а также многие другие металлы, такие как сталь и алюминий, которые выигрывают от добавления в них вольфрама.

Известно, что с вольфрамом

трудно работать в нечистом состоянии, так как его низкая пластичность предрасполагает к разрушению. Он хрупок при комнатной температуре, поэтому его необходимо резать/формовать намного выше его температуры перехода, и его нельзя подвергать холодной обработке.

Вольфрам можно шлифовать, соединять, фрезеровать, клепать, формовать, штамповать и точить, но с ним нужно обращаться очень осторожно, так как он склонен к поломке и, как правило, является дорогим материалом для работы. С чистым вольфрамом намного легче работать, его можно резать ножовкой, и он гораздо менее хрупок, но это чистое состояние дороже и предназначено для нишевых приложений. Обладает хорошей коррозионной стойкостью, подвергается воздействию только минеральных кислот и окисляется в присутствии кислорода при высоких температурах. Интересным фактом о вольфраме является то, что вольфрам в порошкообразном состоянии может самовозгораться в присутствии воздуха (так что механики должны быть осторожны).

Вольфрам полезен для уплотнений стекло-металл, так как его коэффициент теплового расширения такой же, как у боросиликатного стекла, и находит множество применений в нитях накала ламп, телевизионных трубках, электрических контактных точках, рентгеновских мишенях, нагревательных элементах и ​​других высокопрочных материалах. -температурные приложения. Наиболее популярно его применение в сухих смазочных материалах (дисульфид вольфрама) и сплавах, таких как быстрорежущие инструментальные стали, твердые сплавы и, конечно же, карбид вольфрама – но об этом подробнее в следующем разделе.

Карбид вольфрама

Карбид вольфрама представляет собой сплав вольфрама и углерода, полученный путем нагревания порошка вольфрама с углеродом и водородом при 1400–1600°C (2550–2900°F). Полученный сплав в 2-3 раза жестче стали и по прочности на сжатие превосходит все известные плавленые, литые и кованые металлы. Он обладает высокой устойчивостью к деформации и сохраняет свою стабильность как при экстремально низких, так и при высоких температурах. В своей монокарбидной форме (химическая формула WC) карбид вольфрама соперничает с алмазом за самый твердый из известных материалов. Его ударопрочность, ударная вязкость и стойкость к истиранию/истиранию/эрозии являются исключительными и служат в 100 раз дольше, чем сталь в экстремальных условиях. Его свойства относят карбид вольфрама к металлоподобным веществам, поскольку технически он представляет собой керамический цемент из вольфрама, углерода и некоторого связующего вещества (часто кобальта), поэтому он также не может подвергаться термообработке каким-либо образом. Имеет плотность 15,7 г/см ³ и вообще не лучший проводник электричества; однако он проводит тепло намного быстрее, чем инструментальная сталь.

Обрабатывать карбид вольфрама невероятно сложно, так как большинство станков и инструментов сами сделаны из карбида вольфрама. Карбид вольфрама, как правило, только фрезеруется или обтачивается, и это делается в мягком или «зеленом» состоянии, и это может быть сделано только с битами с алмазным покрытием. Он также может быть отлит и быстро закален для образования чрезвычайно твердой кристаллической структуры. Карбид вольфрама бесценен при производстве твердого сплава, который представляет собой форму карбида вольфрама, а также при производстве прокатных изделий, высокоскоростных инструментов, военного оружия, брони и других прочных изделий.

Сравнение вольфрама и карбида вольфрама

Большинство людей путают вольфрам и карбид вольфрама, так как карбид вольфрама является наиболее широко известной формой вольфрама. Тем не менее, есть несколько нишевых вариантов использования его чистой формы, и в этом разделе будет сопоставлен вольфрам и карбид вольфрама, чтобы проиллюстрировать, чем они отличаются. Ниже, в Таблице 1, показаны некоторые механические свойства каждого материала, и их сравнение должно дать читателям лучшее представление о том, когда использовать один материал вместо другого. Обратите внимание, что для этого сравнения используется карбид моновольфрама (WC), но существуют и другие сплавы.

Таблица 1: Сравнение свойств материалов вольфрама и карбида вольфрама

Свойства материалов	Вольфрам		Карбид вольфрама
Единицы	Метрическая система	Английский	Метрическая система	Английский
Модуль упругости	400 ГПа	58000 тысяч фунтов на квадратный дюйм	669-696 ГПа	97000-100000 тысяч фунтов на квадратный дюйм
Модуль сдвига	156 ГПа	22600 тысяч фунтов на квадратный дюйм	260-298 ГПа	37700-43220 тыс. фунтов/кв.дюйм
Предел текучести при растяжении	350 МПа	50800 фунтов на кв. дюйм	140 МПа	20300 фунтов на кв. дюйм
Теплопроводность	163,3 Вт/м-К	1133 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F	28-88 Вт/м-К	194-610 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F
Твердость (по Роквеллу А)	66		90

 

Вольфрам уже имеет большой модуль упругости, на один больше, чем у большинства сталей; карбид вольфрама имеет даже большой модуль упругости, демонстрируя впечатляющую жесткость. Как правило, жесткость материалов коррелирует с большим модулем упругости, и значения, показанные в таблице 1, доказывают, почему карбид вольфрама уступает только алмазу по упругой упругости. Его модуль упругости составляет почти 700 ГПа, что уступает алмазу (модуль упругости 1000 ГПа), что свидетельствует как о его устойчивости к деформации, так и о склонности к разрушению при обработке.

Модуль сдвига представляет собой отношение напряжения сдвига к деформации сдвига в испытуемом образце и часто называется модулем жесткости. Он неразрывно связан с модулем упругости, поскольку они выводятся из одних и тех же уравнений и обе являются мерами жесткости (одна из них является реакцией на упругие или линейные напряжения по сравнению с сдвиговыми или поперечными напряжениями). Значения в таблице 1 являются еще одним доказательством того, что вольфрам обеспечивает впечатляющее сопротивление. Для справки: большинство сталей имеют модуль сдвига около 80 ГПа, что вдвое меньше, чем у вольфрама, и на треть меньше, чем у карбида вольфрама.

Естественно, большинство дизайнеров выбирают материалы исходя из их прочности. Известно, что и вольфрам, и карбид вольфрама являются прочными и чрезвычайно прочными металлами. Так почему же их предел прочности при растяжении настолько низок? Ответ связан с тем, что эти материалы по своей природе хрупкие, и демонстрирует интересное явление в науке о материалах. Из-за своей молекулярной жесткости хрупкие материалы намного, намного прочнее при сжатии, чем при растяжении (вспомните кирпичные стены: они могут выдерживать тысячи фунтов при сжатии, но вы когда-нибудь видели кирпичную ферму?). Этот принцип становится ясным при исследовании прочности на сжатие этих материалов, особенно менее металлического карбида вольфрама: он имеет прочность на сжатие 2683 МПа при комнатной температуре и сохраняет свою прочность при экстремальных изменениях температуры. Этого нельзя сказать о стали, где ее прочность на сжатие, во-первых, намного ниже, а во-вторых, колеблется в зависимости от температуры. Зная этот факт, становится совершенно ясно, что вольфрам никогда не следует использовать в приложениях на растяжение, но он является главным соперником в приложениях на сжатие.

Теплопроводность является важной мерой при использовании материала в высокотемпературных средах: это может быть в электрических приложениях, где большой ток создает перепад температур, или в высокоскоростных приложениях, где трение вызывает выделение тепла. Это значение показывает, сколько тепла может быть проведено или может пройти через материал, и имеет важное значение для стабильности материала в условиях, связанных с изменениями температуры. Хотя теплопроводность некоторых сталей аналогична значениям, указанным в таблице 1, они часто не используются при экстремальных температурах, поскольку резкие перепады температуры изменяют свойства стали и могут вызвать проблемы в конструкции. Таким образом, вольфрам, благодаря присущей ему температурной стабильности, является отличным выбором для термических применений, таких как нити накала, трубки и нагревательные катушки, поскольку он сохраняет свои свойства даже при таких интенсивных тепловых нагрузках. Таким образом, в то время как само значение находится на одном уровне с другими металлами, он может обеспечить эту теплопроводность в более широком диапазоне температур, что делает его более полезным.

Твердость является полезной сравнительной величиной, поскольку более твердые материалы могут врезаться в более мягкие материалы, и именно поэтому карбид вольфрама популярен в битах с твердосплавными наконечниками. Когда материал описывается как «твердый», это означает, что он устойчив к изменениям на своей поверхности, таким как царапины, ямки, питтинг и т. д. Это мера, полученная в результате испытаний на вдавливание, когда индентор (часто небольшая сфера) вдавливается в материал со стандартным диапазоном усилий, и его поведение записывается. Существует множество различных шкал твердости, так как определенные машины для индентирования используются только для более прочных материалов. Шкала Роквелла А (показанная в таблице 1) использует сфероконический алмаз в своем инденторе и предназначена для исключительно твердых материалов, таких как карбид вольфрама. Ожидается высокая твердость обоих этих материалов, но она все же примечательна и показывает, почему карбид вольфрама может резать даже закаленные стали.

В то время как чистый вольфрам не обладает прочностью своих сплавов, карбид вольфрама не обладает уникальными физическими свойствами своей чистой формы, что делает эти материалы одинаково полезными. Прежде чем выбирать между вольфрамом и карбидом вольфрама, необходимо понять, какие спецификации необходимы для вашего проекта, поскольку они оба предназначены для разных областей применения. Как всегда, разговор с вашим поставщиком предоставит вам лучшие знания, которые можно использовать, или если есть менее дорогой вариант, который стоит рассмотреть.

Резюме

В этой статье представлено краткое сравнение свойств, прочности и областей применения вольфрама и карбида вольфрама. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/TungstenCarbideDataSheet.pdf
2. https://www.rsc.org/periodic-table/element/74/tungsten
3. https://www.eaglealloys.com/working-with-tungsten/
4. https://www.corrosionsource.com/PeriodicTable/Tungsten
5. http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=e68b647b86104478a32012cbbd5ad3ea&n=1
6. https://www.wolfram.at
7. https://www.engineeringtoolbox.com
8. http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=41e0851d2f3c417ba69ea0188fa570e3

Другие изделия из вольфрама

• Типы вольфрамовых сплавов – свойства и применение

Больше из Металлы и изделия из металла

Что такое карбид вольфрама и почему он так популярен в аксессуарах для инструментов?

Карбид вольфрама широко используется в электроинструментальной промышленности. Часто сокращенный до карбида, на самом деле существует больше смесей, чем просто вольфрам. Довольно часто нам задают вопрос: «Что такое карбид вольфрама?» Чтобы дать вам наилучший ответ, мы опрашиваем производителей. Мы хотели немного углубиться в этот материал, чтобы увидеть, как он делает аксессуары более эффективными.

Содержание

• Что такое карбид вольфрама?
• Что делает карбид вольфрама популярным в аксессуарах для электроинструментов?
• Дешевый и качественный карбид
• Стоимость карбида вольфрама и срок службы (долговечность)
• Практический результат

Что такое карбид вольфрама?

Общий термин «карбид» просто означает, что это соединение, в котором используется углерод и менее электроотрицательный элемент. Карбид вольфрама содержит равные части углерода и вольфрама и начинает жизнь в виде порошка.

Порошок проходит процесс спекания для использования во многих различных продуктах, включая аксессуары, такие как сверла и зубья пильных полотен.

Это прочный компаунд, способный выдержать тяжелые условия эксплуатации, такие как сверление заполнителя. Именно из-за этой прочности я выбрал его для своего обручального кольца вместо золота, так как я работаю с электроинструментами каждый день.

Большинство принадлежностей изготовлены не из чистого карбида. На циркулярных и сабельных пилах это просто отдельные зубья. У большинства сверл это только режущие кромки. Остальная часть аксессуара обычно изготавливается из стали. Для битов по бетону на валу все еще есть канавки для удаления материала, и в целом это похоже на использование стандартного стального бита. Вам не нужно менять способ работы только для того, чтобы использовать твердосплавную коронку.

Когда речь идет о станках с ЧПУ и интенсивной резке металлов, карбид играет гораздо большую роль. Эти биты часто имеют цельный карбид на большей части режущей поверхности.

Что делает карбид вольфрама популярным в аксессуарах для электроинструментов?

Существует мнение, что аксессуары из карбида вольфрама работают лучше, чем без карбида. Но соответствует ли это восприятие реальности?

В большинстве случаев да. Твердосплавные зубья превосходят стальные или биметаллические практически во всех областях применения и служат дольше. Это сочетание делает его эталоном лучших полотен для торцовочных пил и перфораторов. Он также набирает обороты для полотен для сабельных пил и осциллирующих инструментов.

С точки зрения чистой скорости, некоторые задачи выигрывают от стандартизированных лезвий. В частности, стальные возвратно-поступательные лезвия могут быстрее резать определенные материалы. Поскольку они могут оптимизировать геометрию зубьев в соответствии с материалом и избежать более широких пропилов, стальные полотна часто превосходят более широкие и медленные полотна с твердосплавными зубьями. Вы также не можете превзойти цену дешевого стального полотна для сабельной пилы. Если вы не собираетесь резать ничего, кроме дерева или ПВХ, стальное лезвие отлично подойдет.

Дешевый карбид против качественного

Качество твердого сплава во многом зависит от качества сырья и процессов формирования и крепления материала к стали.

Дешевый карбид более хрупок и легче скалывается. В случае плохих процессов прикрепления он может полностью оторваться. Используйте дешевую твердосплавную коронку, и есть большая вероятность, что вы не купите другую.

Только не вините весь материал — часто нужно просто покупать у более авторитетного производителя. Мы нашли отличные продукты от всех основных игроков, включая Bosch, Milwaukee Tool, Freud/Diablo, Lenox Tools и других.

Биты из карбида вольфрама Стоимость и срок службы (долговечность)

Труд — это самая большая статья расходов на любой стройплощадке, а бич вашего существования — это время простоя — платить людям, когда они не работают. Ваши инструменты должны быть готовы к работе, а сменные принадлежности должны быть на месте, чтобы свести к минимуму время простоя. Производительность останавливается, и ваш клиент недоволен отсутствием прогресса.

Одним из основных преимуществ принадлежностей из карбида вольфрама является то, что они позволяют всем работать дольше.