Materiał węglik wolframu

Dom
Tworzywo
Materiał węglik wolframu

Czym jest węglik wolframu?

Węglik wolframu to związek wolframu i węglika, który tworzy niezwykle gęstą strukturę krystaliczną zwaną kryształami heksagonalnymi. Jest formowany przez prasowanie za pomocą techniki znanej jako spiekanie. Spiekany i wytwarzany węglik ma wytrzymałość na ściskanie, niezwykle wysoką twardość cieplną, jak nazywany węglikiem stałym, z odpornością na zużycie, odpornością na korozję i odpornością na uderzenia.

Węglik stały odnosi się do węglików metali. Drobne ziarna węglika wolframu są łączone lub cementowane z kobaltem. Technologia metalurgii proszków jest sprytnie wykorzystywana do produkcji węglików stałych.

Węglik wolframu jest często nazywany węglikiem ze względu na jego niezwykle wysoką twardość w porównaniu do innych metali. Obecnie istnieje ponad 20 różnych gatunków węglika wolframu o różnej wielkości ziarna, twardości, wytrzymałości na rozciąganie i temperaturze topnienia. Węglik wolframu jest porównywalny do diamentu jako najtwardszy dostępny materiał. Jest stosowany w głównych gałęziach przemysłu na całym świecie i jest szeroko stosowany w zastosowaniach obróbkowych wymagających doskonałej odporności na zużycie lub uderzenia, takich jak produkcja narzędzi tnących i ścieralnych, form i odpornych na zużycie części maszyn.

Czynniki wpływające na wydajność węglika wolframu

Spoiwo

Spoiwem dla większości węglików wolframu jest kobalt, który zawiera szereg rzadkich pierwiastków. Ilość spoiwa jest najważniejszym czynnikiem decydującym o wydajności każdego gatunku.

Zawartość kobaltu

Im niższa zawartość kobaltu, tym twardszy materiał, zgodnie z wynikami eksperymentów. Po dodaniu kobaltu staje się twardszy i bardziej odporny na uderzenia. Przy mniejszej ilości dodanego kobaltu jest bardziej odporny na ścieranie, podczas gdy części są podatne na pękanie po uderzeniu.

Wielkość ziarna

Używane przez nas mikronowe ziarna, których wielkość waha się od 0,2 do 0,6 μm, są twardsze niż standardowe materiały z ziarnami o tej samej zawartości kobaltu. Bardziej jednolity rozmiar mikronowych ziaren zwiększa twardość i wytrzymałość węglika. Mniejsze ziarna mają lepszą odporność na frezowanie; większe ziarna mają lepsze właściwości przeciwuderzeniowe. Ultradrobne ziarna węglika wolframu są wyjątkowo twarde, a ultragrube ziarna najlepiej nadają się do ekstremalnych zastosowań ściernych i uderzeniowych.
Minimalna wytrzymałość na pękanie poprzeczne (TRS) TRS jest miarą wytrzymałości węglika wolframu, która wzrasta wraz ze wzrostem zawartości kobaltu.

Gęstość

Gęstość jest określana przez stosunek masy do objętości i jest podawana jako g/cm3. Wyższe gęstości oznaczają lepszą ochronę przed ścieraniem i twardszy węglik wolframu. Mogą wytrzymać dłuższy czas obróbki i są lepiej polerowane. Ani procentowa zawartość kobaltu, ani wielkość ziarna same w sobie nie determinują wydajności gatunku, ale zmieniając wielkość ziarna i procentową zawartość kobaltu, węglik spiekany może być mocniejszy.

Materiały mieszane

Węglik wolframu przewodzi ciepło znacznie szybciej niż stal narzędziowa, ale przewodność cieplna maleje w miarę zwiększania zawartości spoiwa.

Technologia produkcji

Węglik wolframu charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję i jest niezwykle stabilnym materiałem, który nie utlenia się w powietrzu atmosferycznym.

Produkcja narzędzi do obróbki CNC z węglika wolframu

Węglik wolframu jest jednym z niewielu materiałów, które można brać pod uwagę w przemyśle do obróbki skrawaniem, o doskonałej obrabialności i właściwościach termicznych, a także jest niezwykle twardy, z temperaturą topnienia przekraczającą 1800°C. Frezy trzpieniowe wykonane ze spiekanego węglika wolframu są wysoce odporne na zużycie i wytrzymują wyższe temperatury niż zwykłe narzędzia ze stali szybkotnącej (HSS). Jego twardość jest zbliżona do twardości diamentu i jest głównie stosowany do produkcji przedmiotów obrabianych, które są odporne na wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę.

Frezy węglikowe są zazwyczaj używane do obróbki stali węglowej i stali nierdzewnej. W porównaniu z elementami stalowymi, narzędzia węglikowe mogą zapewnić lepsze wykończenie części ze względu na ich wysoką ostrość, odporność na wysoką temperaturę i zwiększoną prędkość obróbki. Frezy trzpieniowe z węglika wolframu sprawiają, że wiercenie, szlifowanie i frezowanie metali jest bardziej wydajne i ekonomiczne.

Type of Solid Carbide Material	WC %	CO %	Average Grain Size/ µm	GPA T.R.S. N/mm²	Desity ISO 3369 [g/cm³]	Hardness Vickers HV30	Coating	Working Material's Hardness
A	90	10	0.6	3600	14.5	1600	X-CEED	HRC 55
B	86.65	13	0.4	3900	13.9	1700	X-CEED	HRC 60
C	89.8	9	0.2	4000	14.3	2000	NACO	HRC 68