Vad används karbidpulver för?

Karbidpulver är en familj av material, men när människeller vanligtvis hänvisar till "karbidpulver" i ett industriellt sammanhang talar de oftast om Volframkarbid (WC). Andra viktiga karbider inkluderar emellertid kiselkarbid (SIC), titankarbid (TIC), kromkarbid (CRC), borbid (B4C) och ännu mer exotiska som tantalkarbid (TAC) eller hafniumkarbid (HFC).

Det definieroche kännetecknet för dessa material är deras Extrem hårdhet, höga smältpunkter och utmärkt slitmotstånd , som härrör från de starka kovalenta och joniska bindningarna inom deras kristallstrukturer. Dessa egenskaper gör dem ovärderliga i ett brett utbud av högpresterande applikationer.

Låt oss utarbeta de viktigaste användningarna:

1. Skärverktyg och bearbetning (den dominerande tillämpningen): Detta är den överlägset mest betydande användningen av volframkarbidpulver. WC -pulver blandas vanligtvis med en bindemetall, oftast kobolt (co) och sedan komprimerad och sintrad vid höga temperaturer för att bilda ett sammansatt material som kallas cementerad karbid or hårddisk . Kobolten fungerar som ett bindemedel, håller de hårda WC -kornen ihop och ger seghet.

   • Vridning, fräsning, borrinsatser: Dessa är de utbytbara skärtips som används i svarvar, fräsmaskiner och borrar för att forma metaller. De är avgörande för att bearbeta hårda och slipande material som stål, gjutjärn, rostfritt stål och superlegeringar, som snabbt skulle slitna konventionella höghastighetsstålverktyg.
   • Solid Carbide Tools: Borrar, slutkvarnar, reamers och burrs som är helt gjorda av cementerad karbid erbjuder överlägsen styvhet och verktygslängd för exakta bearbetningsoperationer.
   • Sågs och routrar: Används inom träbearbetning, metallbearbetning och för att skära kompositer.
   • Gruvnings- och konstruktionsverktyg: Borrbitar för stenborrning, vägfräsningsinsatser, tunnelborrande maskinskärare och fundamentborrverktyg förlitar sig alla på den extrema segheten och slitstödet hos cementerade karbider för att bryta igenom hårdrock och slipande jord.

2. Använd delar: Utöver skärning gör karbidens slitmotstånd den idealisk för komponenter som utsätts för hög friktion, nötning, erosion eller påverkan.

   • Munstycken: För slipande sprängning, skärning av vattenjet och sprayapplikationer där konventionella metaller snabbt skulle slitna.
   • Pumpar och ventiler: Foder, impeller och tätningar i pumpar som hanterar slipande uppslamningar eller frätande vätskor.
   • Dies and Punches: För stämpling, ritning och bildning av operationer där hög slitstyrka behövs för att upprätthålla en del precision över långa produktionskörningar.
   • Lager och tätningar: I mycket krävande miljöer där smörjning kan vara begränsade eller temperaturer är extrema.
   • Slipande media: Bollar eller cylindrar som används i fabriker för slipning av hårda material.

3. Termiska spraybeläggningar (hårdfacing): Karbidpulver används ofta för att skapa skyddande beläggningar på ytorna på komponenterna. Tekniker som syrebränslebränsle (HVOF) sprutning, plasmasprutning eller till och med laserbeklädnad används för att avsätta ett lager karbid (ofta WC-CO, CRC eller blandningar) på ett underlag.

   • Förlängande komponentliv: Dessa beläggningar förbättrar avsevärt slitmotstånd, korrosionsbeständighet och ibland till och med värmebeständighet för delar i industrier som flyg- (landningsutrustning, motorkomponenter), olja och gas (borrverktyg, ventilsäten) och allmän tillverkning.
   • Reparation och återvinning: Slitna delar kan renoveras genom att applicera nya karbidbeläggningar.

4. Slipmedel: På grund av deras hårdhet, vissa karbider, särskilt kiselkarbid (sic) and Bor Carbide (B4C) , är utmärkta slipmedel.

   • Sliphjul och skivor: Används för att slipa och klippa extremt hårda material.
   • Sandpapper och slipbälten: Sic är ett vanligt slipande spannmål.
   • Lapping och poleringsföreningar: Fina karbidpulver används för att uppnå mycket smidiga och exakta ytor på hårda ytor.

5. Armor och ballistik: Boron Carbide (B4C) och, i mindre utsträckning, kiselkarbid, är bland de hårdast konstgjorda materialen och används i lätta keramiska rustningsapplikationer.

   • Kroppsrustning: Keramiska plattor i skottsäkra västar och taktiska redskap.
   • Fordons rustning: För militära fordon och flygplan.

6. Högtemperatur och specialapplikationer:

   • Högtemperaturugnar: Vissa karbider (t.ex. SIC) används för ugnselement, eldfasta ämnen och CLOSCUBLES på grund av deras stabilitet vid extrema temperaturer.
   • Kärnkraftsapplikationer: Bor Carbide (B4C) är en utmärkt neutronabsorberare, vilket gör det värdefullt för kontrollstänger och skärmning i kärnreaktorer.
   • Aerospace: Tantal-karbid (TAC) och Hafnium-karbid (HFC) är ultrahögtemperaturkeramik med potential för användning i hypersoniska fordonskomponenter och raketmunstycken på grund av deras extrema smältpunkter.
   • Katalysatorer: Vissa karbider, särskilt molybdenkarbid (MO2C), forskas som kostnadseffektiva alternativ till ädelmetallkatalysatorer i olika kemiska reaktioner på grund av deras liknande elektroniska strukturer.

7. Konsumentprodukter:

   • Smycke: Volframkarbid har blivit mycket populärt för ringar och klockor på grund av dess exceptionella repmotstånd och hållbarhet, vilket gör det mycket svårare att repa än guld eller silver.
   • Bollpoint Pen Tips: Små karbidbollar används för spetsar av kulspetspennor på grund av deras slitmotstånd och förmåga att överföra bläck smidigt.

Sammanfattningsvis är karbidpulver viktiga för alla applikationer som kräver material som tål extremt slitage, nötning, höga temperaturer och höga spänningar. Deras unika kombination av fastigheter har gjort dem oumbärliga inom tung industri, tillverkning, försvar och till och med konsumentvaror.