قطعات MIM کاربید تنگستن

توضیحات محصول

کاربید تنگستن ترکیبی متشکل از تنگستن و کربن است، فرمول مولکولی WC و وزن مولکولی آن 195.85 است. این کریستال شش ضلعی سیاه رنگ با درخشندگی فلزی است، سختی آن مشابه الماس است و رسانای خوبی برای جریان الکتریسیته و گرما است. کاربید تنگستن در آب، اسید کلریدریک و اسید سولفوریک نامحلول است و به راحتی در اسید مخلوط اسید نیتریک و اسید هیدروفلوریک حل می شود. کاربید تنگستن خالص شکننده است و اگر مقدار کمی تیتانیوم، کبالت و سایر فلزات اضافه شود، شکنندگی را می توان کاهش داد. کاربید تنگستن که به عنوان ابزار برش فولاد استفاده می شود اغلب با کاربید تیتانیوم، کاربید تانتالم یا مخلوط آنها اضافه می شود تا توانایی ضد ضربه را بهبود بخشد. کاربید تنگستن از نظر شیمیایی پایدار است. پودر کاربید تنگستن در مواد تولید کاربید سیمانی استفاده می شود.

یک تاریخچه مختصر

از سال 1893، دانشمندان آلمانی از تری اکسید تنگستن و کربن برای گرم کردن با هم تا دمای بالا در یک کوره الکتریکی برای تولید کاربید تنگستن استفاده کردند و سعی کردند از نقطه ذوب بالا، سختی بالا و سایر مشخصات آن برای تولید قالب های کشش سیم و غیره استفاده کنند. به طوری که جایگزین مواد الماس شود. . با این حال، به دلیل شکنندگی بالا، ترک آسان و چقرمگی کم کاربید تنگستن، از آن در صنعت استفاده نشده است. در دهه 1920، دانشمند آلمانی کارل شروتر دریافت که کاربید تنگستن خالص نمی تواند با تغییرات تنش شدید ایجاد شده در طول فرآیند کشش سازگار شود. تنها با افزودن فلزات با نقطه ذوب پایین به WC می‌توان بدون کاهش سختی آن را ساخت. استحکام خاصی دارد. شروتر برای اولین بار در سال 1923 روش متالورژی پودر را پیشنهاد کرد، یعنی مخلوط کردن کاربید تنگستن با مقدار کمی از فلزات گروه آهن (آهن، نیکل، کبالت)، سپس پرس و تف جوشی در هیدروژن در دمای بالاتر از 1300 درجه سانتیگراد برای تولید سختی. ثبت اختراع آلیاژها

خواص فیزیکی و شیمیایی

مشخصات فیزیکی

این کریستال شش ضلعی مشکی است. محلول در اسید مخلوط اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک و آکوا رژیا، نامحلول در آب.

Cخواص همیکال

ساختار مولکولی کاربید تنگستن

اکسیداسیون فعال در بالای 500 درجه در هوا شروع می شود و توانایی ضد اکسیداسیون ضعیف است.

مقاومت اسیدی قوی

فرمول واکنش شیمیایی: W به علاوه C=WC توجه: واکنش در 1150 درجه.

با کلر زیر 400 درجه برهمکنش ندارد. می تواند به شدت با فلوئور در دمای اتاق واکنش نشان دهد. هنگامی که در هوا گرم می شود به اکسید تنگستن اکسید می شود.

داده های محاسباتی

1. مقدار مرجع محاسبه پارامتر آبگریز (XlogP): ندارد

2. تعداد اهداکنندگان پیوند هیدروژنی: 0

3. تعداد گیرنده های پیوند هیدروژنی: 1

4. تعداد پیوندهای شیمیایی قابل چرخش: 0

5. تعداد توتومرها: هیچ کدام

6. سطح قطبی مولکول های توپولوژیکی: 0

7. تعداد اتم های سنگین: 2

8. شارژ سطحی: 0

9. پیچیدگی: 10

10. تعداد اتم های ایزوتوپ: 0

11. تعداد stereocentres اتمی را تعیین کنید: 0

12. تعداد نامشخصی از مراکز اتمی: 0

13. تعداد کانونهای پیوندهای شیمیایی را تعیین کنید: 0

14. تعداد نامشخصی از مراکز باند شیمیایی: 0

15. تعداد واحدهای پیوند کووالانسی: 1

روش تولید

با استفاده از فلز تنگستن و کربن به عنوان مواد خام، پودر تنگستن را با اندازه متوسط ​​ذرات 3-5 میکرومتر و کربن سیاه به همان مقدار را با آسیاب گلوله ای مخلوط کنید. یا آن را تا 1400-1700 درجه در یک کوره القایی، ترجیحاً در درجه 1550-1650 کنترل کنید. در جریان هیدروژن، W2C در ابتدا تشکیل می شود که در دمای بالا به واکنش ادامه می دهد و WC را تشکیل می دهد. یا ابتدا هگزا کربونیل تنگستن را در دمای {5}} در اتمسفر CO تجزیه کنید تا پودر تنگستن بدست آید و سپس با مونوکسید کربن در دمای 1150 درجه واکنش دهید تا WC بدست آید. W2C را می توان در دمای بالاتر از این دما تولید کرد.

فرمول واکنش شیمیایی:

پودر تنگستن (اندازه متوسط ​​ذرات 3-5 میکرومتر) با کاهش هیدروژنه تری اکسید تنگستن WO3 به دست می‌آید. سپس مخلوطی از پودر تنگستن و کربن سیاه به نسبت هم مولی (مخلوط خشک با آسیاب گلوله ای به مدت حدودا 10 ساعت) درست کنید و آن را تحت فشار حدود 1 تن بر سانتی متر مربع تحت فشار قرار دهید. بلوک تحت فشار را در یک دیسک گرافیتی یا بوته قرار دهید و آن را تا 1400-1700 درجه (ترجیحاً 1550-1650) درجه در جریان هیدروژن (با استفاده از هیدروژن خالص با نقطه شبنم -35) ​​گرم کنید. درجه ) در کوره مقاومت گرافیت یا کوره القایی. درجه)، کربوره کردن آن باعث تولید WC می شود. واکنش در اطراف ذرات تنگستن آغاز می شود، زیرا W2C در مرحله اولیه واکنش تولید می شود و W2C واکنش نداده و محصول میانی علاوه بر WC به دلیل واکنش ناقص (عمدتاً به دلیل پایین بودن دمای واکنش) باقی می مانند. بنابراین باید تا دمای بالا که در بالا ذکر شد گرم شود. حداکثر دما باید با توجه به اندازه ذرات ماده خام تنگستن تعیین شود. برای ذرات درشت با اندازه متوسط ​​ذرات حدود 150 میکرومتر، واکنش در دمای بالای 1550-1650 درجه انجام می‌شود.

فرمول واکنش شیمیایی:

با توجه به الزامات کاربید سیمانی در اندازه دانه کاربید تنگستن WC، کاربید تنگستن با اندازه دانه های مختلف با توجه به کاربردهای مختلف کاربید سیمانی استفاده می شود. ابزارهای برش کاربید سیمانی مانند چاقوهای V-CUT تیغه دستگاه برش و غیره، آلیاژ تکمیلی از کاربید تنگستن زیر دانه ریز بسیار ریز استفاده می کند. کاربید تنگستن دانه متوسط ​​برای آلیاژهای ماشینکاری خشن استفاده می شود. کاربید تنگستن متوسط ​​درشت به عنوان ماده خام برای برش گرانشی و آلیاژهای برش سنگین استفاده می شود. کاربید تنگستن دانه درشت برای ابزارهای معدن با سختی سنگ بالا و بار ضربه ای زیاد استفاده می شود. بار ضربه ای کوچک برای ضربه سنگ. هنگام تأکید بر مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر فشار و پرداخت سطح، از کاربید تنگستن متوسط ​​دانه بسیار ریز و ریز به عنوان ماده خام استفاده کنید. ابزارهای مقاوم در برابر ضربه از کاربید تنگستن متوسط ​​درشت به عنوان میزبان مواد خام استفاده می کنند.

محتوای کربن نظری کاربید تنگستن 6.128 درصد (5{5}} درصد اتمی) است. هنگامی که محتوای کربن کاربید تنگستن بیشتر از محتوای کربن نظری باشد، کربن آزاد (WC به اضافه C) در کاربید تنگستن ظاهر می شود. وجود کربن آزاد باعث کربن شدن محیط در هنگام تف جوشی می شود. رشد دانه های تنگستن منجر به دانه های ناهموار کاربید سیمانی می شود. کاربید تنگستن عموماً به کربن ترکیبی بالا (بیشتر یا مساوی 6.07 درصد) و کربن آزاد (کمتر یا مساوی 0.05 درصد) نیاز دارد و کل کربن به فرآیند تولید و دامنه استفاده از کاربید سیمانی بستگی دارد.

در شرایط عادی، کربن کل کاربید تنگستن برای پخت خلاء در فرآیند موم پارافین عمدتاً توسط محتوای اکسیژن ترکیبی در بریکت قبل از تف جوشی تعیین می شود. یک قسمت اکسیژن باعث افزایش {{0}}.75 قسمت کربن می شود، یعنی کل کربن WC=6.13 درصد به علاوه درصد اکسیژن × 0.75 (با فرض تف جوشی کوره یک اتمسفر خنثی در واقع کل کربن کاربید تنگستن مورد استفاده در اتمسفر کربورکننده اکثر کوره های خلاء کمتر از مقدار محاسبه شده است). را

کل محتوای کربن کاربید تنگستن در چین تقریباً به سه نوع تقسیم می شود. محتوای کربن کل کاربید تنگستن برای پخت خلاء در فرآیند پارافین حدود 6.18±0 است.03 درصد (کربن آزاد افزایش خواهد یافت). محتوای کربن کل کاربید تنگستن برای تف جوشی هیدروژن در فرآیند پارافین 6.13±0.03 است. درصد کربن کل کاربید تنگستن برای تف جوشی هیدروژن در فرآیند لاستیک=5.90±0.03 درصد فرآیندهای فوق گاهی اوقات به هم می پیوندند، بنابراین تعیین کربن کل کاربید تنگستن باید بر اساس شرایط خاص باشد.

برخی از تنظیمات کوچک را می توان در کربن کل WC مورد استفاده در آلیاژهای با محدوده کاربرد متفاوت، محتوای کبالت مختلف و اندازه دانه های مختلف انجام داد. آلیاژهای کم کبالت می توانند از کاربید تنگستن با کربن کل بالا و آلیاژهای با کبالت بالا می توانند از کاربید تنگستن با کربن کل کم استفاده کنند. به طور خلاصه، الزامات استفاده خاص از کاربید سیمانی دارای الزامات متفاوتی برای اندازه ذرات کاربید تنگستن است.

فیلد برنامه

به طور گسترده ای به عنوان ابزار تراشکاری برش با سرعت بالا، مواد ساختاری کوره، اجزای موتور جت، مواد سرم، عناصر گرمایش مقاومتی و غیره استفاده می شود.

در ساخت ابزارهای برش، قطعات مقاوم در برابر سایش، بوته های ذوب فلزاتی مانند مس، کبالت و بیسموت و فیلم های نیمه هادی مقاوم در برابر سایش استفاده می شود.

به عنوان مواد ابزار فوق سخت و مواد مقاوم در برابر سایش استفاده می شود. می تواند محلول های جامد با کاربیدهای زیادی تشکیل دهد. ابزارهای برش کاربید سیمانی WC-TiC-Co به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنین می تواند به عنوان یک افزودنی اصلاحی برای کاربیدهای سه تایی NbC-C و TaC-C استفاده شود که نه تنها می تواند دمای پخت را کاهش دهد، بلکه عملکرد عالی را نیز حفظ می کند و می تواند به عنوان مواد هوافضا استفاده شود.

پودر کاربید تنگستن (WC) با استفاده از انیدرید تنگستن (WO3) و گرافیت در دمای بالا 1400-1600 درجه در یک اتمسفر کاهنده سنتز می‌شود. محصولات سرامیکی متراکم را می توان با تف جوشی با پرس گرم یا زینترینگ پرس گرم ایزواستاتیک به دست آورد.

موارد احتیاط

اسپری کاربید تنگستن موجدار

خطرات سلامتی: گرد و غبار تنگستن می تواند باعث پری برونشیت، پری برونشیولیت، برونشیولیت محو کننده و آمفیزم آتروفیک شود. کاربید تنگستن باعث پاسخ تکثیر و سخت شدن پیشرونده سلول های بافت لنفاوی ریه می شود. دیواره های رگ ضخیم و همگن می شوند. افرادی که در محل کار در معرض گرد و غبار کاربید تنگستن قرار می گیرند، دچار اختلال عملکرد دستگاه گوارش، تحریک کلیه و التهاب کاتارال در دستگاه تنفسی فوقانی هستند. حداکثر غلظت مجاز کاربید تنگستن 6 میلی گرم بر متر مکعب است. حداکثر غلظت مجاز در ایالات متحده 1 میلی گرم بر متر مکعب برای ترکیبات تنگستن محلول (محاسبه به عنوان تنگستن) و 5 میلی گرم بر متر مکعب برای ترکیبات تنگستن نامحلول (محاسبه به عنوان تنگستن) است.

حفاظت ایمنی: از ماسک‌های گاز، لباس‌های ضد گرد و غبار، دستکش‌ها و عینک‌هایی که شرایط را برآورده می‌کنند استفاده کنید. در تمام مراحل تولید باید از نشت گرد و غبار جلوگیری شود. کارگران ملزم به معاینه فیزیکی قبل از استخدام هستند که به طور منظم سالی یک بار انجام می شود. هنگامی که علائم آشکار در دستگاه تنفسی فوقانی ظاهر می شود، لازم است کار را به طور موقت منتقل کنید و از تماس با تنگستن جدا شوید. هنگامی که اسکلروز ریوی یا اختلال عملکرد تنفسی خارجی رخ می دهد، باید از محل کار منتقل شوند.

ذخیره سازی و حمل و نقل

نگهداری: در انباری خنک و خشک نگهداری شود و ظرف بسته بندی در هنگام حمل و نقل سالم باشد و از تابش باران و آفتاب محافظت شود.

بسته بندی، ذخیره سازی و حمل و نقل: محصول در یک درام آهنی (درام پلاستیکی) پوشیده شده با کیسه پلاستیکی پلی اتیلن بسته بندی می شود و وزن خالص هر کیسه نباید بیش از 50 کیلوگرم باشد. روی بشکه بسته بندی بیرونی باید کلماتی مانند "ضد رطوبت" و "بالا" وجود داشته باشد. محصول باید در انباری خنک و خشک نگهداری شود. در طول حمل و نقل باید مراقب بود که ظرف بسته بندی سالم باشد و از باران و نور خورشید محافظت شود.

خواص مرتبط

آلیاژ مولیبدن مس ترکیبی از مزایای مس و مولیبدن، استحکام بالا، وزن مخصوص بالا، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر فرسایش قوس الکتریکی، هدایت الکتریکی خوب و عملکرد گرمایش، و عملکرد پردازش خوب است. استفاده از پودر مولیبدن با کیفیت بالا و پودر مس بدون اکسیژن، با استفاده از پرس ایزواستاتیک (تخلخل مس با دمای بالا)، برای اطمینان از خلوص محصول و تناسب دقیق، ساختار خوب، عملکرد عالی. عملکرد خوب شکستن قوس، هدایت الکتریکی خوب، هدایت حرارتی خوب، انبساط حرارتی کوچک.

فرآیند قالب گیری تزریق فلز

سیستم های تشخیص