संक्षारण प्रतिरोधी सीमेंटेड कार्बाइड की विकास स्थिति

With the rapid development of industrial technology, people’s demand for materials is getting higher and higher. The materials used should have not only high strength, high hardness but also good corrosion resistance. For example, the chemical industry and machinery require materials to have good chemical stability, strong corrosion-resistance, but also high strength and hardness to withstand the dual effects of chemical corrosion and mechanical wear. Although there are many kinds of corrosion-resistant materials, However, the comprehensive indexes of hardness, strength and corrosion resistance make it imperative to study corrosion-resistant cemented carbides.

How to Prevent Tungsten Carbide Corrosion 2

संक्षारण प्रतिरोधी सीमेंटेड कार्बाइड का वर्गीकरण

1950 के दशक से संक्षारण प्रतिरोधी सीमेंटेड कार्बाइड विकसित किए गए हैं। विभिन्न कठोर चरणों के अनुसार, संक्षारण प्रतिरोधी सामग्रियों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: WC-आधारित, Cr3C2-आधारित और TiC-आधारित। इस पेपर में अध्ययन किए गए सीमेंटेड कार्बाइड्स कठोर चरणों के रूप में We और TiC से बने हैं।

डब्ल्यूसी सीमेंटेड कार्बाइड उच्च कठोरता और उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध के साथ सर्वोत्तम धातु काटने वाले उपकरण सामग्रियों में से एक है।

अत्यधिक कठोर सामग्रियों में, सीमेंटेड कार्बाइड की कठोरता और सापेक्ष कठोरता की सीमा व्यापक होती है। WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड की कठोरता आमतौर पर 80-95 HRA होती है, और बाइंडर की सामग्री 6-25% होती है। WC-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड का रैखिक विस्तार गुणांक बहुत कम है, जो 20-400 C की सीमा में स्टील का लगभग 35-60% है। ताप संचालन डेनिअर स्टील का लगभग 1/2 और तांबे का 1/3 है।

Cr3C2-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के साथ सीमेंटेड कार्बाइड की एक महत्वपूर्ण शाखा बन गई है, लेकिन इसका अनुप्रयोग इसकी कम ताकत के कारण सीमित है। फॉस्फाइड, कार्बाइड और अन्य अधिशेष तत्वों को जोड़ने से, विकास के प्रारंभिक चरण में मिश्र धातु की झुकने की ताकत 600-700 एमपीए से बढ़कर 1OOMPa से अधिक हो जाती है।

टाइटेनियम कार्बाइड-आधारित सीमेंटेड कार्बाइड, जो मुख्य रूप से टाइटेनियम कार्बाइड से बने होते हैं और उच्च कठोरता वाले होते हैं, मुख्य रूप से स्टील के परिष्करण और अल्ट्रा-फाइन प्रसंस्करण के लिए उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, इसकी अपर्याप्त कठोरता के कारण लंबे समय तक इसका व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है।

सीमेंटेड कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक

एकजुट चरण

सीमेंटेड कार्बाइड का संक्षारण प्रतिरोध काफी हद तक बॉन्डिंग चरण पर निर्भर करता है। कोबाल्ट WC, WC-TiC और सीमेंटेड कार्बाइड के लिए एक उत्कृष्ट बाइंडर है। 1926 में WC-Co हार्ड कॉन्सेप्ट के आविष्कार के बाद से, कोबाल्ट चमड़े के लिए प्रमुख बाइंडर रहा है।

सीमेंटेड कार्बाइड में कोबाल्ट बॉन्डिंग सबसे महत्वपूर्ण बॉन्डिंग एजेंट है। इसका कारण यह है कि बॉन्डिंग एजेंट के रूप में कोबाल्ट में तरल चरण सिंटरिंग में कठोर चरण के साथ अच्छी वेटेबिलिटी होती है और कठोर चरण के साथ अच्छा सिंटरिंग घनत्व होता है, इसलिए प्राप्त सीमेंटेड कार्बाइड में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं, लेकिन बॉन्डिंग चरण के रूप में कोबाल्ट का संक्षारण प्रतिरोध खराब होता है।

बाइंडर के रूप में निकल के संक्षारण प्रतिरोध में कोबाल्ट की तुलना में काफी सुधार हुआ है, इसलिए बाइंडर के रूप में कोबाल्ट के बजाय निकल का उपयोग अधिक से अधिक व्यापक रूप से किया जाने लगा है। लेकिन क्योंकि निकेल एक क्रिस्टलीय संरचना है, इसलिए इसके यांत्रिक गुण कोबाल्ट से कमतर हैं। निकेल से कोबाल्ट की घुलनशीलता WC की तुलना में खराब है, इसलिए मिश्र धातु के यांत्रिक गुण बदतर हैं। इस समस्या को हल करने के लिए, मैट्रिक्स में मात्रात्मक योजक जोड़कर कठोर सोने की कठोरता, कठोरता, ताकत और पहनने के प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है।

कठिन चरण

अवशिष्ट चरणों वाले सीमेंटेड कार्बाइड की संरचना के अनुसार सीमेंटेड कार्बाइड को निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

टंगस्टन कोबाल्ट मिश्र धातु

टंगस्टन कार्बाइड जंग को कैसे रोकें 3

इस प्रकार के सीमेंटेड कार्बाइड को अक्सर गैर-मिश्र धातु शुद्ध टंगस्टन कार्बाइड, कच्चा लोहा काटने या पहनने के लिए प्रतिरोधी सीमेंटेड कार्बाइड ब्लेड के रूप में जाना जाता है। वे सभी कोबाल्ट धातु से बंधे महीन बहुभुज टंगस्टन कार्बाइड कणों से बने हैं। हालाँकि, इन्हें निकल के साथ भी जोड़ा जा सकता है। इस प्रकार के सीमेंटेड कार्बाइड का उपयोग कच्चा लोहा, अलौह धातुओं और अलौह धातुओं को काटने के लिए किया जा सकता है। धातु सामग्री, लेकिन आम तौर पर स्टील काटने के लिए नहीं, बल्कि कुछ गैर-काटने वाली प्रणालियों के लिए भी उपयोग की जाती है।

टंगस्टन कार्बाइड मिश्र धातु

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इस प्रकार के सीमेंटेड कार्बाइड में WC अभी भी कार्बाइड का मुख्य घटक है, और इसमें एक निश्चित मात्रा में TiC मिलाया जाता है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से स्टील को काटने के लिए किया जाता है। स्टील काटने में, शुद्ध कार्बाइड मिश्र धातु में वर्धमान अवसाद घिसाव या उपकरण की सतह घर्षण का खतरा होता है। यह कटिंग टूल्स और हाई-स्पीड कटिंग के तहत कटिंग के कारण नहीं है। इंटरफ़ेस पर उच्च तापमान होगा, जो उपकरण और वर्कपीस के बीच प्रसार को तेज करेगा और धीरे-धीरे उपकरण खराब कर देगा और अंततः अर्धचंद्राकार अवसाद का निर्माण करेगा। TiC जोड़ प्रभावी ढंग से प्रसार दर को कम कर सकता है और वर्धमान अवसाद के गठन को रोक सकता है, जबकि TiC जोड़ मिश्र धातु की थर्मल कठोरता में सुधार कर सकता है।

Titanium carbide has a density of 4.9g/cm3, much lower than tungsten carbide’s density of 15.6g/cm3. So the light-alloy can be obtained by choosing WC-TiC compound carbide as a hard phase.

इसके अलावा, कठोर चरण के रूप में प्राप्त WC-TiC मिश्र धातु की कठोरता एकल WC मिश्र धातु की तुलना में अधिक है, और WC-TiC में TiC सामग्री की वृद्धि के साथ WC-TiC मिश्र धातु की कठोरता बढ़ जाती है। हालाँकि, WC-TiC ठोस समाधान चरण को कोबाल्ट या निकल बॉन्डिंग चरण द्वारा पूरी तरह से गीला नहीं किया जा सकता है और WC-TiC मिश्र धातु की संरचना को कोबाल्ट या निकल बॉन्डिंग चरण द्वारा पूरी तरह से गीला नहीं किया जा सकता है। कठोर चरण के रूप में मिश्रधातु की झुकने की शक्ति WC जितनी अच्छी नहीं है।

टाइटेनियम कार्बाइड

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इस प्रकार का मिश्र धातु मुख्य रूप से कठोर चरण के रूप में आयरन कार्बाइड से बना होता है, और इसकी कठोरता अपेक्षाकृत अधिक होती है। इसका उपयोग मुख्य रूप से स्टील की फिनिशिंग और अल्ट्रा-फाइन प्रोसेसिंग के लिए किया जाता है।

अन्य सीमेंटेड कार्बाइड

इसमें क्रोमियम कार्बाइड, कार्बाइड, टाइटेनियम कार्बाइड एल्यूमिना सीमेंटेड कार्बाइड आदि शामिल हैं। उनकी अपनी विशेषताएं हैं और वे विकसित हो रही हैं।

अगले सप्ताह हम अन्य कारकों के बारे में बात करेंगे जो सीमेंटेड कार्बाइड के संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करते हैं। आपकी सदस्यता लेने के लिए आपका स्वागत है.