В современной промышленности валки из цементированного карбида(Валк из карбида вольфрама)являются важным материалом и широко используются во многих областях, таких как прокатка металла, литье и переработка руды. Его превосходная износостойкость, высокая термостойкость и коррозионная стойкость делают его незаменимым во многих отраслях тяжелой промышленности. При производстве валков из цементированного карбида карбид вольфрама (WC) является одним из основных компонентов, но эквивалентен ли валок из карбида вольфрама валку из цементированного карбида? Этот вопрос часто вызывает дискуссии и замешательство среди многих людей в отрасли.

В этой статье будут подробно проанализированы химические свойства карбида вольфрама, определение твердого сплава, сходства и различия между валками из карбида вольфрама и валками из твердого сплава и т. д., чтобы ответить на вопрос "Является ли валок из карбида вольфрама твёрдым сплавом? "

Определение и состав твердого сплава

Твердый сплав — это материал с высокой твердостью и износостойкостью, образованный путем объединения металлических или неметаллических элементов и металлов путем высокотемпературного спекания. Твердый сплав обычно включает две категории: сплавы на основе вольфрама и сплавы на основе молибдена, из которых сплавы на основе вольфрама являются наиболее широко используемыми. Главной особенностью твердого сплава является его чрезвычайно высокая твердость, которая обычно может достигать 70-90 HRC (шкала твердости по Роквеллу C), и он обладает хорошей термостойкостью, коррозионной стойкостью, ударопрочностью и другими свойствами.

Основными компонентами твердого сплава обычно являются:

● Вольфрам (W): Вольфрам — это металл высокой плотности и твердости, который широко используется в производстве износостойких инструментов. Вольфрам в цементированном карбиде обычно сочетается с углеродом, образуя кристаллы карбида вольфрама (WC).

● Кобальт (Co): Кобальт — связующее вещество, обычно используемое в твердом сплаве, которое может улучшить прочность и ударопрочность сплава. Содержание кобальта в твердом сплаве обычно составляет от 5% до 30%.

● Другие элементы: такие как молибден (Mo), тантал (Ta), ниобий (Nb) и т. д., также могут использоваться в качестве компонентов специального твердого сплава для улучшения высокотемпературной стабильности и коррозионной стойкости материала.

Поэтому под твердосплавными роликами обычно подразумевают ролики из сплава на основе вольфрама, особенно сплавов, состоящих из вольфрама и таких элементов, как кобальт и углерод. Среди этих сплавов карбид вольфрама (WC) является основной твердой фазой, и его добавление значительно повышает твердость и износостойкость сплава.

Каковы характеристики карбида вольфрама?

Карбид вольфрама (WC) — это соединение, образованное комбинацией вольфрама и углерода, с очень высокой твердостью и химической стабильностью. Обычно он существует в виде мелких частиц, имеет чрезвычайно высокую износостойкость и коррозионную стойкость и широко используется в производстве инструментов, распыляемых материалов, буровых инструментов и других областях.

Химическая формула карбида вольфрама — WC, и его часто комбинируют с металлами для создания композитных материалов. Он очень стабилен при комнатной температуре, с температурой плавления до 2870℃. Это третий по твердости известный материал, уступающий только алмазу и кубическому нитриду бора (c-BN). Эта чрезвычайно высокая твердость делает карбид вольфрама ключевым материалом для изготовления цементированного карбида.

● Твердость и износостойкость: карбид вольфрама имеет чрезвычайно высокую твердость, которая может достигать 2000-3000 HV в тесте на твердость по Виккерсу. Поэтому он может показывать отличную износостойкость в условиях высокого трения. Стабильность карбида вольфрама в различных условиях высокого давления и высоких температур также является важной причиной его широкого применения.

● Термическая стабильность: карбид вольфрама демонстрирует очень хорошую термическую стабильность при высоких температурах, а его твердость и структура остаются стабильными даже при чрезвычайно высоких рабочих температурах.

● Химическая инертность: Карбид вольфрама обладает высокой химической инертностью и хорошей коррозионной стойкостью во многих кислотных и щелочных средах. Это позволяет ему хорошо работать в некоторых специальных промышленных средах.

Какова взаимосвязь между твердосплавными роликами и роликами из карбида вольфрама?

Согласно приведенному выше определению карбида и анализу свойств карбида вольфрама, существует определенная связь между роликами из карбида вольфрама и роликами из карбида, но они не полностью эквивалентны. Чтобы лучше понять связь между ними, нам необходимо более подробно изучить различия в их составе, процессе производства и сценариях применения.

1. Состав роликов из карбида вольфрама

Ролики из карбида вольфрама обычно относятся к роликам с карбидом вольфрама в качестве основного компонента. Основным материалом роликов из карбида вольфрама является карбид вольфрама (WC), который может быть объединен с металлическими элементами, такими как кобальт, для улучшения прочности и производительности обработки. В роликах из карбида вольфрама кобальт обычно присутствует в качестве связующего для повышения структурной прочности и ударопрочности роликов. Хотя карбид вольфрама является важным компонентом твердого сплава, ролики из карбида вольфрама не равны роликам из твердого сплава, поскольку состав роликов из карбида вольфрама более сложный и может содержать другие металлические элементы или компоненты сплава в дополнение к карбиду вольфрама.

● Основные ингредиенты: Основным компонентом роликов из карбида вольфрама является карбид вольфрама (WC), а иногда для улучшения характеристик ролика добавляются такие металлические элементы, как кобальт (Co) и никель (Ni). По сравнению с роликами из цементированного карбида, содержание кобальта в роликах из карбида вольфрама может быть относительно низким, а его состав больше ориентирован на карбид вольфрама.

● Состав связующего: В роликах из цементированного карбида обычно используются такие металлы, как кобальт или никель в качестве связующих, в то время как в составе связующего роликов из карбида вольфрама могут использоваться различные металлы в соответствии с потребностями конкретных сценариев применения. Содержание кобальта в роликах из цементированного карбида обычно выше, в то время как ролики из карбида вольфрама уделяют больше внимания доминирующей роли карбида вольфрама.

2. Различия в производственных процессах

Несмотря на сходство в процессах изготовления роликов из цементированного карбида и роликов из карбида вольфрама, имеются и существенные различия.

● Процесс производства роликов из цементированного карбида: Процесс производства роликов из цементированного карбида обычно включает смешивание порошка вольфрама, порошка кобальта и других порошков легирующих элементов в определенной пропорции, а затем выполнение прессования, спекания и отделки с помощью процессов порошковой металлургии. Состав роликов из цементированного карбида более разнообразен, чем состав роликов из карбида вольфрама, и другие легирующие элементы, такие как молибден и тантал, обычно добавляются для дальнейшего улучшения их общих характеристик.

● Процесс производства роликов из карбида вольфрама: В процессе производства роликов из карбида вольфрама больше внимания уделяется контролю качества карбида вольфрама. Технология высокотемпературного спекания обычно используется для объединения частиц карбида вольфрама высокой чистоты с небольшим количеством кобальта или никеля для изготовления роликов из карбида вольфрама высокой твердости. Из-за высокой твердости и высокой плотности карбида вольфрама процесс производства роликов из карбида вольфрама может быть более сложным, а температура и время спекания должны строго контролироваться для обеспечения качества продукта.

3. Различия в твердости и эксплуатационных характеристиках

Существуют определенные различия в твердости и производительности между роликами из цементированного карбида и роликами из карбида вольфрама. Карбид вольфрама имеет чрезвычайно высокую твердость, которая может достигать 70-90 HRC, но из-за хрупкости самого карбида вольфрама его ударопрочность и усталостная прочность относительно слабы. Поэтому сценарии использования роликов из карбида вольфрама обычно требуют меньших ударных нагрузок, в то время как ролики из карбида имеют лучшую комплексную производительность и большую приспособляемость.

● Твердость: Ролики из карбида вольфрама имеют более высокую твердость, обычно достигающую 70-80 HRC, что подходит для высокоскоростных и тяжелых условий обработки. Ролики из карбида также имеют более высокую твердость, но поскольку они содержат другие легирующие элементы, значение твердости может быть шире, обычно 60-85 HRC, и имеют лучшую комплексную производительность.

● Износостойкость: Благодаря чрезвычайно высокой твердости карбида вольфрама, ролики из карбида вольфрама обладают очень высокой износостойкостью и могут использоваться в течение длительного времени в условиях высокого трения. Износостойкость роликов из карбида вольфрама зависит от соотношения вольфрама, кобальта и других легирующих элементов. Общая износостойкость может быть немного ниже, чем у роликов из карбида вольфрама, но их комплексная производительность более сбалансирована.

● Прочность: по сравнению с роликами из карбида вольфрама, твердосплавные ролики обладают большей прочностью и могут выдерживать более сильные удары и вибрацию, поэтому они более приспособлены к сложным условиям работы.

4. Различные сценарии применения

Из-за различий в составе, твердости, прочности и т. д. между твердосплавными и твердосплавными роликами сценарии их применения также различаются.

● Твердосплавные ролики:Твердосплавные роликиобычно используются в сценариях, требующих комплексной производительности, таких как прокатка стали, прокатка алюминиевых сплавов, переработка руды и другие промышленные применения. Его хорошая прочность и высокая твердость позволяют ему хорошо работать в различных рабочих условиях.

● Ролики из карбида вольфрама: Ролики из карбида вольфрама в основном используются в сценариях с высокими требованиями к твердости, такими как высокоточная прокатка, и в процедурах обработки с чрезвычайно высокими требованиями к износостойкости. Его превосходная износостойкость делает его особенно заметным в некоторых высоконагруженных, высокоскоростных рабочих средах.