Основними характеристиками матеріалу карбіду вольфраму (WC) є: твердість, міцність та міцність на стиск. Матеріал також має високу стійкість до деформації та окислення. Крім того, матеріал характеризується стійкістю до низьких температур, стабільністю розмірів та не вимагає термічної обробки. Хоча ці властивості необхідні, деякі марки WC мають додаткові властивості, такі як корозійно-зносна стійкість.
Туалет
Карбід вольфраму (WC) - це тип металу з винятковою твердістю та зносостійкістю. Він використовується для виготовлення свердл, фрезерних інструментів та штампувальних інструментів. Він також використовується у хірургічних інструментах. Кулькові ручки, наприклад, містять карбід вольфраму в кульках, що обертаються.
WC отримують карботермічним відновленням вольфрамової руди, а вміст вуглецю кінцевих порошках WC становить близько 68%. Домішки готового порошку WC визначають за допомогою атомно-емісійної спектроскопії з індуктивно-зв'язаною плазмою (ICP-AES) на приладі Horiba Jobin Yvon моделі JY 2000-2.
Карбід вольфраму використовується для різальних інструментів та в багатьох інших областях. Через високу твердість карбід вольфраму часто використовується як бронебійні боєприпаси. Коли збіднений уран недоступний чи політично неприйнятний, замість нього використовується карбід вольфраму. Німецькі ескадрильї мисливців за танками Люфтваффе вперше використали снаряди W2C для атаки радянських танків Т-34 під час Другої світової війни. Однак цей матеріал не знайшов широкого застосування на війні і призначався лише для верстатів та кількох обраних бойових льотчиків. Висока твердість та щільність роблять його високоефективним матеріалом.
Карбід вольфраму складається з твердих частинок вольфраму та вуглецю. Два компоненти хімічно зв'язуються разом, потім подрібнюються та просіваються до певного розміру зерна. Отриманий матеріал має високу твердість і зносостійкість і служить довше, ніж інструменти зі сталі.
WC є ідеальним матеріалом для багатьох промислових застосувань високого тиску. Його високий модуль пружності та висока твердість запобігають деформації обличчя. Більшість деталей туалету виготовлені із цементованого карбіду, також відомого як тверді сплави. Зерна WC впроваджені в матрицю металевого сполучного, зазвичай, нікелю або кобальту. Кількість сполучного може змінити ударну в'язкість матеріалу WC.
Структура туалету
Структура WC дуже схожа на структуру NiAs і пов'язана із ГПУ-решіткою. WC має відношення ac/a 1,63 та положення Вайкоффа 1f для атома вуглецю. ТЕМ-характеристика показала, що зерна WC мають призматичну та прямокутну морфологію.
Структура WC дуже стабільна, і кисень в етанолі взаємодіє з W через його оксидну та гідроксидну фази. Це пояснює очевидне зниження інтенсивності W протягом однієї хвилини CVD. Аналіз моделей SAED підтверджує цю тенденцію. Через три хвилини відношення W до Co зменшується з 71:29 до 41:59.
Структура WC є потрійне з'єднання. Елементи W та C пов'язані, утворюючи каталізатор. У м'яких умовах каталізатор може виробляти домінуючі ОУНТ. На рис. 1D показано розподіл хіральності одержаних ОУНТ на підкладці Si/SiO2. ОУНТ демонструють аналогічну хіральність, що узгоджується з раманівською спектроскопією.
Сплави WC-Co поводяться так само, як і інші метали на основі заліза. Це означає, що сплави WC-Co мають високу корозійну стійкість. Вони також демонструють електрохімічну тенденцію, аналогічну сталі Гадфільда. Це означає, що сплави WC-Co краще захищають від іржі, ніж HCWCI.
Різні електрохімічні параметри твердих сплавів WC-Co представлені в таблиці 4. Електрохімічні поляризаційні сканування проводилися з використанням 1 М H2SO4. Цементовані карбіди WC-Co в основному стійкі до корозії з тенденцією до активного псевдопасивного переходу.
Встановлено, що сплав WC-12Co має найкращу корозійну стійкість серед інших сплавів WC. Цей сплав містить найбільшу кількість Co у сполучному та найдрібніші частинки WC. Сплав також містив сліди Cr Cr3C2, що сприяло корозійної стійкості. Це доводить, що корозійна стійкість залежить від мікроструктури металу.
Вміст сполучного металу
Зміст сполучного металу в карбідах вольфраму визначає механічні властивості матеріалу. Зазвичай вміст сполучного металу у матеріалі визначається температурою, часом спікання та швидкістю охолодження. Крім того, розмір частинок використовуваного карбіду впливатиме на склад сполучної фази матеріалу.
Сполучні метали, які використовуються в карбідних матеріалах, можуть включати залізо, нікель або кобальт. Ці метали мають хорошу міцність і ударну в'язкість при низьких температурах, але їх нижча температура плавлення і більш висока пластичність роблять їх менш придатними для підвищених температур. Використовувані сполучні метали зазвичай складають від 0,5 до 1,5% від загальної маси цементованого матеріалу.
