Carbură de tungsten este un material metal-ceramic compus în principal din wolfram și carbon. Este utilizat pe scară largă în diverse domenii industriale datorită durității sale excelente, rezistenței la uzură și rezistenței la temperaturi ridicate. Ca material foarte dur, carbura de tungsten joacă un rol vital în sculele de tăiere, minerit, prelucrarea metalelor, forarea petrolului și alte industrii.
Carbura de wolfram este o carbură de metal formată din combinația de elemente de tungsten și carbon. De obicei există sub formă de pulbere și este sinterizat într-un solid la temperatură ridicată. Principalele sale caracteristici includ:
Carbura de wolfram este unul dintre cele mai dure materiale de pe pământ, cu o duritate apropiată de diamant, a doua numai după diamant și nitrură de bor cubic. Duritatea sa îi conferă un avantaj de neegalat în multe aplicații solicitante, în special în medii cu uzură ridicată.
Rezistența la uzură a carburii de tungsten o face o alegere ideală pentru unelte de tăiere și unelte de minerit. Poate menține performanța stabilă în condiții de frecare extrem de ridicate, prelungind foarte mult durata de viață a sculei.
Carbura de tungsten are un punct de topire ridicat (aproximativ 2870°C), ceea ce îi permite să mențină o performanță stabilă în medii cu temperaturi ridicate și este utilizat pe scară largă în domeniile care necesită toleranță la temperatură ridicată.
În ciuda fragilității sale, carbura de tungsten are o rezistență la compresiune foarte mare și este potrivită pentru utilizarea în echipamente și unelte care suportă sarcini grele.
Carbura de tungsten are o rezistență bună la coroziune la o varietate de acizi, alcaline și alte substanțe chimice și este potrivită pentru o varietate de medii dure de lucru.
Procesul de fabricație a carburii de tungsten include de obicei următorii pași:
În primul rând, pulberea de tungsten pur și pulberea de carbon sunt amestecate într-o anumită proporție. Datorită punctului de topire ridicat al wolframului, carbura de tungsten este de obicei obținută prin reacții chimice.
Pulberea amestecată de tungsten și pulberea de carbon sunt amestecate uniform și apoi formate prin tehnologia de presare. Acest proces trebuie efectuat la presiune ridicată pentru a asigura o legătură strânsă între particulele de pulbere.
Pulberea formată este sinterizată la temperatură ridicată, de obicei între 1600°C și 2000°C. În timpul procesului de sinterizare, tungstenul și carbonul reacționează pentru a forma un solid dur de carbură de tungsten.
Carbura de tungsten sinterizată prezintă de obicei o formă grosieră, astfel încât procesarea ulterioară, cum ar fi șlefuirea și tăierea, este necesară pentru a atinge cerințe specifice de dimensiune și formă.
Carbura de tungsten a fost utilizată pe scară largă în multe industrii datorită proprietăților sale excelente, în special în cazurile de uzură ridicată, temperaturi ridicate și rezistență la presiune. Principalele domenii de aplicare includ:
Carbura de tungsten este utilizată pe scară largă la fabricarea sculelor de tăiere, cum ar fi scule de strunjire, freze, burghie, alezoare etc. Datorită durității sale ridicate și rezistenței la uzură, sculele de tăiere cu carbură de tungsten pot rămâne ascuțite în prelucrarea metalelor de mare intensitate, îmbunătățind eficiența și precizia prelucrării.
Carbura de tungsten este utilizată pe scară largă la fabricarea de unelte de minerit și unelte de foraj petrolier, cum ar fi burghie, unelte de foraj pentru rocă, etc. Pot rezista la impact ridicat și uzură extremă, îmbunătățind semnificativ durata de viață a uneltelor.
Carbura de tungsten este utilizată ca material de matriță în domeniile matrițelor de injecție, matrițelor de turnare sub presiune și matrițelor de răcire. Rezistența sa la uzură și rezistența la șocuri termice îl fac o alegere ideală pentru matrițele cu cerere mare.
Rezistența ridicată și rezistența la temperatură ridicată a carburii de tungsten o fac utilizată în domeniul aerospațial și militar, în special la fabricarea de componente pentru avioane de mare viteză și focoase penetrante și componente de luptă.
Carbura de tungsten este, de asemenea, folosită pentru fabricarea componentelor cu sarcină mare ale automobilelor, cum ar fi piesele de motor, plăcile de ambreiaj etc. Poate rezista la temperaturi și frecare extrem de ridicate, îmbunătățind în mod eficient durabilitatea și siguranța pieselor auto.
Carbura de tungsten este, de asemenea, utilizată în unele componente electronice, cum ar fi conductele de căldură, radiatoarele etc., datorită conductivității sale excelente și rezistenței la căldură.
Deși carbura de tungsten are avantaje semnificative de performanță, are și unele provocări. În primul rând, materialele din carbură de tungsten sunt relativ fragile și ușor de spart sau fragmentat, așa că trebuie să fie consolidate în unele aplicații. În plus, costul de prelucrare al carburii de tungsten este mare, iar consumul de energie în procesul de fabricație este mare, ceea ce îi limitează popularitatea în unele aplicații cu costuri reduse.
Odată cu progresul științei și tehnologiei, tehnologia de cercetare și producție a carburii de tungsten este, de asemenea, în continuă dezvoltare. În viitor, aplicarea carburii de tungsten se poate extinde în mai multe domenii, cum ar fi echipamente electronice mai sofisticate, mai multe aplicații de inginerie în condiții de temperatură ridicată și presiune înaltă etc. În același timp, odată cu dezvoltarea tehnologiei de producție ecologice, reducerea impactul asupra mediului al producției de carbură de tungsten va deveni un focus de cercetare.
