What Is Tungsten Carbide Material?

Tungsten carbide is a hard metal that is used in manufacturing cutting tools and wear-resistant parts like molds. It can be combined with other metals to produce other types of carbides. One example of this combination is tungsten carbide-cobalt which is the most popular Tungsten carbide alloy with the combination of hard material tungsten carbide and binder material cobalt.

Tungsten carbide is manufactured by a series of production processes like powder mixing, pressing, sintering, and so on. During the sintering process, the binder material like cobalt will melt and help the mixing and binding of the tungsten carbide to increase the compaction and density of the final alloy.

Tungsten carbide is one of the best candidates for recycling. While it is a very valuable metal, it can also be a source of scrap. For example, scrap tungsten carbide can be melted down and refined to form new pieces of tungsten carbide.

Properties Of Tungsten Carbide Material

We are going to talk about 6 key material parameters of tungsten carbide. Academically, cemented carbide is an alloy material with extremely high hardness and good wear resistance, which is made of tungsten carbide powder (hardened phase) of high hardness refractory metal as the main component and metals such as cobalt and nickel (bonding phase) as the binder, through ball milling, pressing and sintering. We can simply understand it as a metal material with high hardness and good wear resistance. Tungsten carbide is typically specified for physical properties, but its chemical compatibility can vary depending on the metal binder. Nickel-bound tungsten carbide, for instance, is more resistant to corrosion than cobalt-bound tungsten carbide.

De acordo com os parâmetros relevantes da física, as propriedades mecânicas do metal duro são mostradas principalmente nos seguintes parâmetros do material:

Hardness of Tungsten Carbide

The hardness of Tungsten Carbide is a function of its density, or how much of a material’s mass is contained in a unit volume. The SI unit for this property is kilograms per cubic meter, and the English unit is pounds per cubic foot. For a cubic inch of Tungsten Carbide, its density is 14.5 g/cm3. And for different grades of tungsten carbide-cobalt alloy, the density can vary from 13-15g/cm^3. And the hardness can go from HRA86 to HRA95 which is one of the hardest materials in the world, second only to diamond.

Bending strength Of Tungsten Carbide

A resistência à flexão do metal duro é menor do que a do aço rápido. Mesmo metal duro YG8 com alta resistência à flexão tem apenas cerca de metade do aço rápido. Quanto maior o teor de cobalto no metal duro, maior sua resistência. Com o mesmo teor de cobalto, a resistência à flexão da liga WC tic Co diminui com o aumento do teor de TiC. Além dos tipos de carbonetos, o tamanho dos grãos de WC também afeta a resistência do metal duro. A resistência à flexão do metal duro de grão grosso é maior do que a do metal duro de grão médio.

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Compressive strength Of Tungsten Carbide

A resistência à compressão do metal duro é muito alta, que pode ser 30%-50% maior que a do aço de alta velocidade, cerca de 3500-5600mpa, e o produto de prensagem isostática a quente pode chegar a 6000mpa. A resistência à compressão do metal duro está relacionada ao teor de cobalto, e a resistência à compressão é maior quando o teor de cobalto é 5%. A resistência à compressão do carboneto cimentado de grão fino é maior do que a do carboneto cimentado de grão grosso, e a resistência à compressão do carboneto cimentado YT é menor do que a do carboneto cimentado YG, que diminui com o aumento do teor de TiC. Adicionar uma pequena quantidade de TAC, NBC, VC, etc. pode refinar os grãos de WC e melhorar a resistência à compressão.

Como a resistência à compressão do metal duro é muito maior do que a resistência à flexão, ao projetar a estrutura da ferramenta e selecionar as lâminas de metal duro, devemos tentar fazer o cabeçote da ferramenta no estado de tensão de compressão e menor momento de flexão.

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Tensile strength Of Tungsten Carbide

A resistência à tração do metal duro é 750-1500mpa, cerca de 1/4 da resistência à compressão. Como existem muitos fatores que afetam a plasticidade dos materiais de metal duro, a resistência à tração de um metal duro geralmente está dentro de uma certa faixa.

Impact toughness Of Tungsten Carbide

A tenacidade ao impacto do metal duro é menor do que a do aço rápido. A resistência ao impacto da liga YG8 com melhor desempenho é de 30-40kj/m2, enquanto a do aço rápido W18Cr4V é de 180-320kj/m2.

A tenacidade ao impacto do metal duro contendo tic diminui. Quando o teor de tic aumenta de 6% para 10%, a resistência ao impacto diminui significativamente. A temperatura tem uma certa influência na tenacidade ao impacto do metal duro WC Co. Em temperaturas mais altas, a resistência ao impacto é melhorada.

Como a resistência ao impacto do metal duro é menor do que a do aço rápido, não é adequado para ser usado no caso de forte impacto e vibração, caso contrário, pode causar danos na aresta de corte. A tenacidade ao impacto do metal duro varia muito e seu valor absoluto está relacionado ao método de teste. Portanto, ao comparar a tenacidade ao impacto do metal duro, o mesmo instrumento deve ser usado para comparar amostras do mesmo tamanho e forma.

Fatigue strength Of Tungsten Carbide

Como a ferramenta geralmente trabalha em condições dinâmicas, sua resistência à fadiga é muito importante. Quanto maior o teor de cobalto no metal duro, maior a resistência à fadiga. A resistência à fadiga do metal duro está intimamente relacionada com a qualidade da superfície da amostra. Quanto melhor o acabamento da superfície, maior a resistência à fadiga.

A Meetyou cemented carbonide Co., Ltd. fornece produtos profissionais e serviços técnicos "personalizados" globais para petróleo, perfuração e produção de gás natural, fundição química, máquinas de engenharia e outras indústrias por 15 anos consecutivos. A empresa possui atualmente 105 patentes autorizadas, 34 patentes de invenção, incluindo 7 patentes internacionais, e sua tecnologia desenvolvida independentemente “tecnologia de formação de compostos de carboneto cimentado”. vanguarda do mundo.

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