Для чего используется карбид порошок?

Карбид порошки - это семейство материалов, но когда люди обычно относятся к «карбидному порошку» в промышленном контексте, они чаще всего говорят о карбид вольфрама (WC). Тем не менее, другие важные карбиды включают карбид кремния (SIC), карбид титана (TIC), карбид хрома (CRC), карбид борона (B4C) и даже более экзотические, такие как карбид тантала (TAC) или карбид гафния (HFC).

Определяющей характеристикой этих материалов является их экстремальная твердость, высокие точки плавления и отличная устойчивость к износу , что связано с сильными ковалентными и ионными связями в их кристаллических структурах. Эти свойства делают их неоценимыми в разнообразных высокопроизводительных приложениях.

Давайте уточним использование ключей:

1. Режущие инструменты и обработка (доминирующее применение): Это, безусловно, наиболее значительное использование порошка карбида вольфрама. Порошок WC обычно смешан с металлическим металлом, чаще всего кобальт (co) , а затем уплотненный и спечен при высоких температурах, образуя композитный материал, известный как цементированный карбид или Hardmetal Полем Кобальт действует как связующее, сдерживая жесткие зерна WC и обеспечивая прочность.

   • Поворот, фрезерование, буровые вставки: Это заменяемые наконечники резки, используемые в токарных станках, фрезерных машинах и учениях для формирования металлов. Они имеют решающее значение для обработки твердых и абразивных материалов, таких как сталь, чугун, из нержавеющей стали и суперсплавы, которые быстро изнашивают обычные высокоскоростные стальные инструменты.
   • Сплошные карбидные инструменты: Учения, конец мельницы, развертывания и заусенцы, полностью изготовленные из цементированного карбида, предлагают превосходную жесткость и срок службы инструмента для точных операций обработки.
   • Пилы и маршрутизаторы: Используется в деревообработке, металлообработке и для резки композитов.
   • Инструменты добычи и строительства: Бурные кусочки для бурения камней, дорожных фрезерных вставки, туннельных бурных машин и инструментов для бурения фундамента полагаются на крайнюю вязкость и стойкость к износу цементированных карбидов, чтобы прорваться через твердую породу и абразивную почву.

2. Носить детали: Помимо резки, устойчивость к износу карбида делает его идеальным для компонентов, подверженных высоким трениям, истиранию, эрозии или воздействию.

   • Сопла: Для абразивных взрывных работ, резки для водных вакансий и применений для распыления, где обычные металлы быстро изнашиваются.
   • Насосы и клапаны: Вкладыши, буйство и уплотнения в насосах, обрабатывающих абразивные суспензии или коррозионные жидкости.
   • Умирает и удары: Для штамповки, рисования и формирования операций, где необходима стойкость к износу, чтобы поддерживать точность детали в течение длительных производственных прогонов.
   • Подшипники и печати: В высокочистных средах, где смазка может быть ограниченной или температура крайняя.
   • Шлифовальный носитель: Шарики или цилиндры, используемые на мельницах для шлифования твердых материалов.

3. Тепловые распылительные покрытия (хардфакция): Карбид порошки часто используются для создания защитных покрытий на поверхностях компонентов. Такие методы, как высокоскоростное опрыскивание кислородного топлива (HVOF), распыление плазмы или даже лазерная облицовка, используются для отложения слоя карбида (часто WC-CO, CRC или смесей) на подложку.

   • Расширение срока службы компонента: Эти покрытия значительно повышают устойчивость к износу, коррозионную стойкость, а иногда даже теплостойкость для деталей в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность (шасси, компоненты двигателя), нефть и газ (инструменты бурения, сиденья клапанов) и общее производство.
   • Ремонт и мелиорация: Изношенные детали могут быть отремонтированы путем нанесения новых карбидных покрытий.

4. Абразивы: Из -за их твердости, некоторые карбиды, особенно карбид кремния (sic) и карбид бора (B4C) , отличные абразивы.

   • Шлифовальные колеса и диски: Используется для измельчения и резки чрезвычайно твердых материалов.
   • Наждачная бумага и абразивные ремни: SIC - это обычное абразивное зерно.
   • Связок лапки и полировки: Прекрасные карбидные порошки используются для достижения очень гладкой и точной отделки на твердых поверхностях.

5. Броня и баллистика: карбид бора (B4C) И, в меньшей степени, кремниевый карбид, являются одними из самых сложных искусственных материалов и используются в легких приложениях керамической брони.

   • Бронежилет: Керамические пластины в пуленепробиваемых жилетах и ​​тактической передаче.
   • Доспехи транспортных средств: Для военных транспортных средств и самолетов.

6. Высокотемпературные и специальные приложения:

   • Высокотемпературные печи: Некоторые карбиды (например, SIC) используются для элементов печи, огнеупоров и типений из -за их стабильности при экстремальных температурах.
   • Ядерные заявки: Карбид бора (B4C) является превосходным поглотителем нейтронов, что делает его ценным для контрольных стержней и экранирования в ядерных реакторах.
   • Аэрокосмическая промышленность: Карбид тантала (TAC) и карбид Hafnium (HFC) представляют собой керамику сверхвысокой температуры с потенциалом для использования в компонентах гиперзвуковых транспортных средств и ракетных форсунок из-за их крайних точек плавления.
   • Катализаторы: Некоторые карбиды, особенно карбид молибдена (MO2C), исследуются как экономически эффективные альтернативы катализаторам драгоценных металлов в различных химических реакциях из-за их аналогичных электронных структур.

7. Потребительские товары:

   • Ювелирные изделия: Карбид вольфрама стал очень популярным для колец и часов из -за его исключительного сопротивления царапин и долговечности, что затрудняет царапина, чем золото или серебро.
   • Советы по шариковой ручке: Маленькие карбидные шарики используются для кончиков шариковых ручек из -за их устойчивости к износу и способности плавно переносить чернила.

Таким образом, карбидные порошки необходимы для любого применения, требующего материалов, которые могут выдерживать крайний износ, истирание, высокие температуры и высокие напряжения. Их уникальное сочетание свойств сделало их незаменимыми для тяжелой промышленности, производства, обороны и даже потребительских товаров.