タングステンカーバイド素材とは?

タングステンカーバイドは、切削工具や金型などの耐摩耗部品の製造に使用される超硬合金です。他の金属と組み合わせて、他のタイプの炭化物を生成できます。この組み合わせの一例は、硬質材料の炭化タングステンとバインダー材料のコバルトを組み合わせた最も一般的な炭化タングステン合金である炭化タングステン-コバルトです。

タングステンカーバイドは、粉末の混合、プレス、焼結などの一連の製造プロセスによって製造されます。焼結プロセス中に、コバルトのようなバインダー材料が溶融し、炭化タングステンの混合と結合を助けて、最終合金の圧縮と密度を高めます。

タングステン カーバイドは、リサイクルに最適な候補の 1 つです。非常に価値のある金属ですが、スクラップの原料にもなります。例えば、スクラップの炭化タングステンを溶かして精製し、新しい炭化タングステンの破片を形成することができます。

炭化タングステン材料の特性

タングステン カーバイドの 6 つの主要な材料パラメータについて説明します。超硬合金は、学問的には硬度の高い高融点金属のタングステンカーバイド粉末(硬化相)を主成分とし、コバルトやニッケルなどの金属(結合相)を主成分とする極めて硬度が高く、耐摩耗性に優れた合金材料です。バインダー、ボールミル、プレス、焼結による。硬度が高く、耐摩耗性に優れた金属材料として単純に理解できます。タングステンカーバイドは通常、物理的特性が指定されていますが、その化学的適合性は金属バインダーによって異なります。例えば、ニッケル結合タングステンカーバイドは、コバルト結合タングステンカーバイドよりも耐腐食性があります。

物理学の関連パラメータによると、超硬合金の機械的特性は主に次の材料パラメータで示されます。

タングステンカーバイドの硬度

タングステン カーバイドの硬度は、その密度、つまり単位体積に含まれる材料の質量の関数です。このプロパティの SI 単位はキログラム/立方メートルで、英国単位はポンド/立方フィートです。 1 立方インチのタングステン カーバイドの密度は 14.5 g/cm3 です。また、タングステン カーバイド - コバルト合金のグレードが異なると、密度は 13 ~ 15g/cm^3 になります。硬度は HRA86 から HRA95 まであり、ダイヤモンドに次ぐ世界で最も硬い素材の 1 つです。

タングステンカーバイドの曲げ強度

超硬合金の曲げ強度は、ハイス鋼よりも低くなります。曲げ強度の高いYG8超硬合金でも、ハイス鋼の半分程度しかありません。超硬合金のコバルト含有量が高いほど、強度が高くなります。同じコバルト含有量では、WC tic Co合金の曲げ強度は、TiC含有量の増加とともに減少します。超硬合金の強度には、炭化物の種類だけでなく、WC 粒子のサイズも影響します。粗粒超硬合金の曲げ強度は、中粒超硬合金の曲げ強度よりも高くなります。

タングステンカーバイドとその特性とは何ですか? 2

タングステンカーバイドの圧縮強度

超硬合金の圧縮強度は非常に高く、高速度鋼よりも 30%-50% 高く、約 3500-5600mpa であり、熱間静水圧プレス製品は 6000mpa に達する可能性があります。超硬合金の圧縮強度はコバルト含有量に関係し、コバルト含有量が 5% の場合に圧縮強度が最大になります。細粒超硬合金の圧縮強度は粗粒超硬合金の圧縮強度よりも大きく、YT 超硬合金の圧縮強度は YG 超硬合金の圧縮強度よりも低く、TiC 含有量の増加とともに減少します。 TAC、NBC、VCなどを少量添加することでWC粒を微細化し、圧縮強度を向上させることができます。

超硬合金の圧縮強度は曲げ強度よりもはるかに高いため、ツール構造を設計し、超硬ブレードを選択するときは、ツール ヘッドを圧縮応力と曲げモーメントの少ない状態にするように努める必要があります。

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炭化タングステンの引張強さ

超硬合金の引張強度は750~1500mpaで、圧縮強度の約1/4です。超硬合金材料の可塑性に影響を与える要因は多数あるため、通常、超硬合金の引張強度は一定の範囲内にあります。

タングステンカーバイドの衝撃靭性

超硬合金の衝撃靭性は高速度鋼よりも低いです。より優れた性能を持つ YG8 合金の衝撃靭性は 30 ~ 40kj/m2 ですが、W18Cr4V ハイス鋼の衝撃靭性は 180 ~ 320kj/m2 です。

チックを含む超硬合金は衝撃靭性が低下します。ティックの含有量が 6% から 10% に増加すると、衝撃靭性が大幅に低下します。温度は、WC Co 超硬合金の衝撃靭性に一定の影響を与えます。高温では、衝撃靭性が向上します。

超硬合金はハイス鋼に比べて衝撃靭性が低いため、強い衝撃や振動がかかる場合の使用には適さず、刃先破損の原因となります。超硬合金の衝撃靭性は大きく変動し、その絶対値は試験方法に関係しています。したがって、超硬合金の衝撃靭性を比較する場合は、同じサイズと形状のサンプルを比較するために同じ機器を使用する必要があります。

タングステンカーバイドの疲労強度

工具は通常、動的な条件下で機能するため、疲労強度は非常に重要です。超硬合金のコバルト含有量が高いほど、疲労強度が高くなります。超硬合金の疲労強度は、サンプルの表面品質と密接に関係しています。表面仕上げが良いほど、疲労強度が高くなります。

Meetyou 超硬合金 Co., Ltd. は、15 年連続で、石油、天然ガスの掘削と生産、化学製錬、エンジニアリング機械、その他の産業向けに、グローバルな「カスタマイズされた」専門的な製品と技術サービスを提供してきました。同社は現在、105件の認定特許、7件の国際特許を含む34件の発明特許を所有しており、独自に開発した技術「超硬合金複合成形技術」、その中でも「超硬合金高強度合金積層造形技術」の技術レベルは世界の最前線。

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