Volframikarbidilevyt: sovellukset, kiinteistöt ja teollisuusetuja

Esittely
Volframikarbidilevyt ovat suunniteltuja komponentteja, jotka on valmistettu komposiittimateriaalista, joka koostuu pääasiassa volframi- ja hiiliatomeista, sintroituna yhteen luodakseen yhden kovimmista ja useimmista kulutuskestävästä materiaalista, jota käytetään nykyaikaisessa teollisuudessa. Poikkeuksellisen mekaanisen lujuuden, korkean lämpötilan stabiilisuuden ja kulumiskestävyyden ja korroosionkestävyyden avulla volframikarbidilevyt ovat välttämättömiä monien vaativien sovellusten välillä.

Tässä artikkelissa tutkitaan ominaisuuksia, jotka tekevät näistä levyistä niin arvokkaita ja hahmottelee niiden tärkeimpiä teollisuuskäyttöä, suunnitteluun liittyviä näkökohtia ja suorituskykyetuja.

Volframikarbidilevyjen keskeiset ominaisuudet

Äärimmäinen kovuus
Volframikarbidi sijoittuu noin 8,5–9 MOHS -kovuusasteikolla, toiseksi vain timantille. Tämän kovuuden avulla se voi ylläpitää teräviä reunoja ja vastustaa muodonmuutoksia äärimmäisen mekaanisen jännityksen alla.

Korkea kulumiskestävyys
Yksi volframikarbidin määrittelevistä ominaisuuksista on sen kyky kestää hankaavia ympäristöjä, joten se on ihanteellinen sovelluksiin, joihin liittyy usein kitka tai kosketus kovien materiaalien kanssa.

Erinomainen puristuslujuus
Puristuslujuuden ollessa yli 500 000 psi (3 500 MPa), volframikarbidilevyt toimivat poikkeuksellisen hyvin kuormitus- ja voimakkaissa olosuhteissa.

Korroosionkestävyys
Vaikka volframikarbidi ei ole täysin immuuni korroosiolle, sillä on hyvä vastus monien kemikaalien ja kosteuden suhteen, etenkin kun se on päällystetty tai seosta asianmukaisesti.

Lämmönvakaus
Volframikarbidi kestää lämpötiloja jopa 1 000 ° C: seen (1 832 ° F) menettämättä rakenteellista eheyttä, joten se sopii korkean lämpötilan teollisuusprosesseihin.

Volframikarbidilevyjen ensisijaiset sovellukset

Työkalu- ja koneistuskomponentit

Leikkaustyökalut: Aseta, terät ja kuluvat tyynyt sorvien, myllyjen ja porauksiin.

Muotin ja muotikomponentit: Metallileimaus, suulakepuristusmuutot ja kylmäpäät kuolevat, joissa tarkat toleranssit ja kestävyys ovat tärkeitä.

Kulutuskeskeiset pinnoitteet: Levitetyt tai sitoutuneet toistuvalle hankaukselle alttiille pinnoille, kuten kaavinterät tai syöttölokerot.

Kaivos- ja maan siirtämislaitteet

Kauhat, vuoraukset ja leikkuureunat: volframikarbidilevyt parantavat pitkäikäisyyttä ja vähentävät huoltotiheyttä.

Alasfriin työkalut: Käytetään öljyn ja kaasun porauksessa, jossa vastus hioma- ja korkeapaineympäristöille on kriittistä.

Teräs- ja metallimuodostusteollisuus

Rullat ja oppaat liikkuvissa myllissä: volframikarbidi ylläpitää muotoa ja terävyyttä jatkuvan metallin muodonmuutoksen aikana.

Leikkausterät ja leikkausveitset: Puhtaat ja yhdenmukaiset leikkaukset teräslevyjen tuotannossa.

Puolustus- ja ballistiikka

Panssarit: Käytetään kevyessä ballistisessa suojauksessa sen tiheyden ja kovuuden vuoksi.

Ammusydämet ja tunkeutujat: panssarien lävistyskierrokset ja sotilasluokan ampumatarvikkeet.

Puuntyöstö- ja paperiteollisuus

Hiukkurin terät ja veitset: Korkea kestävyys ja reunan pidättäminen tekevät volframikarbidista ihanteellisen lehtipuiden tai hankaavien materiaalien käsittelyyn.

Paperin leikkaustyökalut: Jos tarkkuus ja pitkäikäisyys ovat välttämättömiä nopean toiminnan yhteydessä.

Elektroniikan ja puolijohteiden valmistus

Tarkkuusmuutot ja muotit: Monimutkaisten komponenttien muodostamiseksi vähäisen kulumisen kanssa.

Kiekkojen käsittelylaitteet: Jos saastuminen ja tarkkuus ovat kriittiset.

Suunnittelu näkökohdat volframikarbidilevyille

Viljakoko: Hienoviljelykarbidit tarjoavat paremman kovuuden ja pintapinnan, kun taas karkeat jyvät tarjoavat suuremman sitkeyden.

Sideainesisältö: koboltia käytetään yleisesti sideaineena; Korkeampi kobolttipitoisuus lisää sitkeyttä kovuuden kustannuksella.

Pinnoitteet: Titani -karbidi- tai nitridipinnoitteet voivat edelleen parantaa kulumista ja korroosionkestävyyttä.

Mukautettu koneistus: Kovuutensa vuoksi volframikarbidi on parhaiten muotoiltu hiontaa kuin perinteisiä koneistustekniikoita.