Pentru ce se folosește pulberea de carbură?

Pulberile din carbură sunt o familie de materiale, dar atunci când oamenii se referă de obicei la „pulbere de carbură” într -un context industrial, vsaubesc cel mai adesea despre Carbură de tungsten (WC). Cu toate acestea, alte carburi importante includ carbură de siliciu (SIC), carbură de titan (TIC), carbură de crom (CRC), carbură de bor (B4C) și chiar mai exotice, cum ar fi carbura de tantal (TAC) sau carbura de hafnium (HFC).

Caracteristica definitorie a acestor materiale este acestea duritate extremă, puncte de topire ridicate și rezistență excelentă la uzură , care provine din legăturile covalente și ionice puternice din structurile lor de cristal. Aceste proprietăți le fac de neprețuit într-o gamă diversă de aplicații de înaltă performanță.

Să elaborăm despre utilizările cheie:

1. Instrumente de tăiere și prelucrare (aplicația dominantă): Aceasta este de departe cea mai semnificativă utilizare a pulberii de carbură de tungsten. Pulberea WC este de obicei amestecată cu un metal liant, cel mai frecvent Cobalt (CO) , apoi compactate și sinterizate la temperaturi ridicate pentru a forma un material compus cunoscut sub numele de carbură cimentată or hardmetal . Cobaltul acționează ca un liant, ținând boabele WC dure împreună și oferind duritate.

   • Întoarcerea, freza, forajul inserții: Acestea sunt sfaturile de tăiere înlocuibile utilizate în strunguri, mașini de frezare și exerciții pentru a modela metalele. Sunt cruciale pentru prelucrarea materialelor dure și abrazive precum oțel, fontă, oțel inoxidabil și superalloys, care ar purta rapid unelte convenționale de oțel de mare viteză.
   • Instrumente solide de carbură: Exercițiile, fabricile de capăt, reamerele și burr -urile realizate în întregime din carbură cimentată oferă o rigiditate superioară și o durată de viață a sculei pentru operațiuni precise de prelucrare.
   • Saws şi Routers: Folosit în prelucrarea lemnului, prelucrarea metalelor și pentru tăierea compozitelor.
   • Instrumente miniere și construcții: Bucăți de foraj pentru forajul rocilor, inserții de frezare rutieră, tăieturi de mașini de plictisire a tunelului și instrumente de foraj de fundație se bazează pe duritatea extremă și rezistența la uzură a carburilor cimentate pentru a se rupe prin roca dură și solul abraziv.

2. Purtați piese: Dincolo de tăiere, rezistența la uzură a carbidei o face ideală pentru componentele supuse frecării ridicate, abraziunii, eroziunii sau impactului.

   • Duze: Pentru explozie abrazivă, tăiere cu jet de apă și aplicații de pulverizare în care metalele convenționale s -ar purta rapid.
   • Pompe și supape: Garnituri, rotatori și garnituri în pompe care gestionează suspensiuni abrazive sau lichide corozive.
   • Dies and pumns: Pentru ștampilare, desen și formare a operațiunilor în care este necesară o rezistență ridicată la uzură pentru a menține o precizie a pieselor pe parcursul producției lungi.
   • Rulmenți și sigilii: În medii extrem de solicitante, în care ungerea ar putea fi limitată sau temperaturile sunt extreme.
   • Media de măcinare: Bile sau cilindrii folosiți în mori pentru măcinarea materialelor dure.

3. Acoperiri cu pulverizare termică (hardfacing): Pulberi de carbură sunt frecvent utilizate pentru a crea acoperiri de protecție pe suprafețele componentelor. Tehnici precum pulverizarea cu oxigen de mare viteză (HVOF), pulverizarea cu plasmă sau chiar placarea cu laser sunt utilizate pentru a depune un strat de carbură (adesea WC-CO, CRC sau amestecuri) pe un substrat.

   • Extinderea vieții componente: Aceste acoperiri îmbunătățesc în mod semnificativ rezistența la uzură, rezistența la coroziune și, uneori, chiar și rezistența la căldură pentru părți din industrii precum aerospațial (angrenaj de aterizare, componente ale motorului), petrol și gaze (instrumente de foraj, scaune de supapă) și producție generală.
   • Reparații și recuperare: Piesele uzate pot fi recondiționate prin aplicarea acoperirilor noi din carbură.

4. Abrazivi: Datorită durității lor, a unor carburi, mai ales carbură de siliciu (sic) and Carbură de bor (B4C) , sunt abrazive excelente.

   • Roți și discuri de măcinare: Folosit pentru măcinarea și tăierea materialelor extrem de dure.
   • Șmirghel și centuri abrazive: Sic este un bob abraziv comun.
   • Compușii de tracțiune și lustruire: Pulberile fine de carbură sunt utilizate pentru a obține finisaje foarte netede și precise pe suprafețele dure.

5. Armură și balistică: carbură de bor (B4C) Și, într-o măsură mai mică, carbura de siliciu, sunt printre cele mai grele materiale artificiale și sunt utilizate în aplicații ușoare de armură ceramică.

   • Armură corporală: Plăci ceramice în veste rezistente la gloanțe și echipament tactic.
   • Armură de vehicule: Pentru vehicule militare și aeronave.

6. Aplicații de temperatură și specializate:

   • Cuptoare de temperatură ridicată: Unele carburi (de exemplu, sic) sunt utilizate pentru elementele cuptorului, refractorii și creuzetele datorită stabilității lor la temperaturi extreme.
   • Aplicații nucleare: Carbură de bor (B4C) este un amortizor de neutroni excelent, ceea ce îl face valoros pentru tijele de control și protejarea reactoarelor nucleare.
   • Aerospațial: Carbura tantalică (TAC) și carbura de hafnium (HFC) sunt ceramică cu temperaturi ultra-înalte, cu potențial de utilizare în componente hipersonice ale vehiculului și duze de rachetă din cauza punctelor lor de topire extreme.
   • Catalizatori: Unele carburi, în special carbura de molibden (MO2C), sunt cercetate ca alternative rentabile la catalizatori de metal prețioși în diverse reacții chimice datorită structurilor electronice similare.

7. Produse de consum:

   • Bijuterii: Carbura de tungsten a devenit foarte populară pentru inele și ceasuri, datorită rezistenței și durabilității sale excepționale, ceea ce face mult mai greu de zgâriat decât aurul sau argintul.
   • Sfaturi pentru stilou de bilă: Bile mici de carbură sunt utilizate pentru vârfurile stilourilor de bilă datorită rezistenței la uzură și a capacității de a transfera cerneala fără probleme.

În rezumat, pulberile de carbură sunt esențiale pentru orice aplicație care necesită materiale care pot rezista la uzură extremă, abraziune, temperaturi ridicate și tensiuni ridicate. Combinația lor unică de proprietăți le -a făcut indispensabile între industria grea, producția, apărarea și chiar bunurile de consum.