I. Esasy material düzümi
1. Gaty faza: Volfram karbidi (WC)
- Nisbat aralygy: 70–95%
- Esasy aýratynlyklar: Vickersiň berkligi ≥1400 HV bilen aşa ýokary gatylygy we geýmäge garşylyk görkezýär.
- Dänäniň ululygynyň täsiri:
- Gaty däne (3–8μm): Çygly ýa-da gaty gatlaklar bilen emele gelmek üçin ýokary berklik we täsir garşylygy.
- Inçe / Ultrafin dänesi (0,2–2μm): Kwars çäge daşy ýaly ýokary abraziw görnüşler üçin ideal berklik we geýim garşylygy.
2. Baglaýjy tapgyr: Kobalt (Co) ýa-da Nikel (Ni)
- Nisbat aralygy: 5–30%, wolfram karbid bölejiklerini baglanyşdyrmak we berkligi üpjün etmek üçin “metal ýelim” hökmünde çykyş edýär.
- Görnüşleri we aýratynlyklary:
- Kobalt esasly (Esasy akym):
- Üstünlikleri: temperatureokary temperaturada ýokary güýç, gowy ýylylyk geçirijiligi we ýokary derejeli mehaniki häsiýetleri.
- Programma: Adaty we ýokary temperaturaly formasiýalaryň köpüsi (kobalt 400 ° C-den pes derejede galýar).
- Nikel esasly (Specialörite talaplar):
- Üstünlikleri: Güýçli poslama garşylyk (H₂S, CO₂ we ýokary duzly buraw suwuklyklaryna çydamly).
- Programma: Kislotaly gaz ýataklary, deňiz platformalary we beýleki poslaýjy gurşaw.
- Kobalt esasly (Esasy akym):
3. Goşundylar (Mikro derejeli optimizasiýa)
- Hrom karbidi (Cr₃C₂): Okislenmä garşylygy gowulandyrýar we ýokary temperatura şertlerinde baglaýjy fazanyň ýitgisini azaldýar.
- Tantal karbidi (TaC) / Niobium karbid (NbC): Dänäniň ösmegini bökdeýär we ýokary temperatura gatylygyny ýokarlandyrýar.
II. Volfram karbidi gaty metal saýlamagyň sebäpleri
| Çykyş | Üstünlik beýany |
|---|---|
| Garşylyk geýiň | Gatylygy göwherden soň ikinji, kwars gumy ýaly abraziw bölejikleriň eroziýasyna çydamly (polatdan 10+ esse pes). |
| Täsir garşylygy | Kobalt / nikel baglaýjy fazadan berklik, aşaky titremeleriň we bölekleriň bökmeginiň öňüni alýar (esasanam gödek däne + ýokary kobalt formulalary). |
| Temokary temperatura durnuklylygy | 300-500 ° C aşaky çukur temperaturalarynda öndürijiligini saklaýar (kobalt esasly erginleriň temperaturasy ~ 500 ° C). |
| Poslama garşylyk | Nikel esasly erginler kükürtli buraw suwuklyklarynyň poslamagyna garşy bolup, kislotaly şertlerde hyzmat möhletini uzaldýar. |
| Çykdajylaryň netijeliligi | Almaz / kub bor nitridinden has arzan, hyzmat möhleti polat burunlardan 20-50 esse ýokary bolup, umumy umumy peýdalary hödürleýär. |
III. Beýleki materiallar bilen deňeşdirmek
| Material görnüşi | Adetmezçilikleri | Programma ssenarileri |
|---|---|---|
| Almaz (PCD / PDC) | Brokary çişiklik, täsiriň pesligi; gaty gymmat (wolfram karbidinden x 100x). | Düwürtikler üçin seýrek ulanylýar; käwagt aşa abraziw synag şertlerinde. |
| Kub Bor Nitride (PCBN) | Gowy temperatura garşylygy, ýöne pes berkligi; gymmat. | Ultra çuň ýokary temperaturaly gaty formasiýalar (esasy akym däl). |
| Keramika (Al₂O₃ / Si₃N₄) | Hardokary gatylyk, ýöne ähmiýetlilik; pes termiki zarba garşylygy. | Laboratoriýany tassyklamak tapgyrynda, entek täjirçilik taýdan ulalmady. |
| Stokary güýçli polat | Weareterlik geýim garşylygy, gysga hyzmat ömri. | Pes derejeli bitler ýa-da wagtlaýyn alternatiwalar. |
IV. Tehniki ewolýusiýa ugurlary
1. Material optimizasiýa
- Nanokristally wolfram karbidi: Dänäniň ululygy <200nm, gatylygy 20% ýokarlandy (meselem, Sandvik Hyperion ™ seriýasy).
- Funksional derejeli gurluş: Düwürtigiň üstündäki gaty gaty inçe däneli WC, ýokary berklikli däne + ýokary kobalt ýadrosy, könelmegi we döwülmegine garşylygy deňleşdirýär.
2. faceerüsti güýçlendirmek
- Göwher örtük (CVD): 2–5μm film ýerüsti gatylygy> 6000 HV çenli ýokarlandyrýar, ömri 3-5x uzaldýar (çykdajylaryň 30% ýokarlanmagy).
- Lazer örtük: WC-Co gatlaklary, ýerli eşiklere garşylygy ýokarlandyrmak üçin gowşak burun ýerlerine ýerleşdirildi.
3. Goşmaça önümçilik
- 3D çap edilen volfram karbidi: Gidrawlik netijeliligini ýokarlandyrmak üçin çylşyrymly akym kanallarynyň (meselem, Wenturi gurluşlary) toplumlaýyn emele gelmegine mümkinçilik berýär.
V. Material saýlamagyň esasy faktorlary
| Iş şertleri | Material maslahat |
|---|---|
| Lyokary abraziw formasiýalar | Inçe / ultrafin-däne WC + orta pes kobalt (6–8%) |
| Täsir / titremä ýykgyn edýän bölümler | Däneli WC + ýokary kobalt (10–13%) ýa-da derejeli gurluş |
| Kislotaly (H₂S / CO₂) gurşaw | Nikel esasly baglaýjy + Cr₃C₂ goşundy |
| Ultra çuň guýular (> 150 ° C) | Kobalt esasly ergin + TaC / NbC goşundylary (gowşak ýokary temperatura güýji üçin nikel esasly) |
| Çykdajylara duýgur taslamalar | Adaty orta däne WC + 9% kobalt |
Netije
- Bazar agalygy: Volfram karbid gaty metal (WC-Co / WC-Ni), esasy buraw akymy bolup, global buraw buraw bazarynyň 95% -ini tutýar.
- Öndürijilik merkezi: WC dänesiniň ululygy, kobalt / nikel gatnaşygy we goşundylar arkaly düzedişler arkaly dürli emele geliş kynçylyklaryna uýgunlaşmak.
- Çalyşmazlyk: Iň täze tehnologiýalar (nanokristalizasiýa, örtükler) ulanylyş çäklerini hasam giňeltmek bilen, könelişmä garşylygy, berkligi we çykdajylary deňleşdirmek üçin iň amatly çözgüdi saklaýar.
Iş wagty: Iýun-03-2025
