碳化鎢材質

什麼是碳化鎢?

碳化鎢是鎢和碳的化合物,形成極其緻密的晶體結構,稱為六方晶。碳化鎢最簡單的形式是一種細小的灰色粉末,但可以通過一種稱為燒結的方法將其壓製成型。燒結和成品硬質合金具有抗壓強度、極高的熱硬度、耐磨性、耐腐蝕性和耐熱衝擊性。

硬質合金是指金屬碳化物,碳化鎢的細顆粒與鈷或鎳結合或膠結在一起,展現粉末冶金工藝巧妙地用於生產硬質合金上。

碳化鎢通常被稱為硬質合金,因為它相對於其他金屬具有非常高的硬度。有超過20多種不同等級的碳化鎢,它們具有不同的晶粒尺寸、硬度、抗拉強度和熔點特性。當處於一碳化物形式(WC 的化學式)時,碳化鎢可與金剛石相媲美,成為已知最硬的材料。它被用於全球每個主要行業且被廣泛用於需要卓越的耐磨性或具抗衝擊性的應用上,例如用於製造切割和磨損工具、模具和耐磨機器零件...等。

什麼是碳化鎢
影響碳化鎢性能的因素 :
粘合劑
大多數等級的碳化鎢中的粘合劑是鈷,另一種粘合劑是鎳。粘合劑的用量是決定每個等級性能的一個非常重要的因素。根據經驗,鈷含量越低,材料越硬。
鈷量
根據經驗,鈷含量越低,材料越硬。 當添加更多的鈷時,它會變得更軟且更耐衝擊。 由於添加的鈷越少,它的耐磨性越好,但部件在受到撞擊時更容易斷裂。
顆粒大小
我們使用的 微米顆粒尺寸在 0.2 到 0.6之間,比具有相同鈷含量的標準顆粒材料更硬。 微米顆粒的尺寸更加均勻,因此提高了硬度跟碳化物強度。較小的顆粒具有更好的耐磨性,較大的顆粒具有更好的抗衝擊性。極細顆粒的碳化鎢提供非常高的硬度,而超粗顆粒最適合極端嚴重的磨損和衝擊應用。
最小橫向斷裂強度 (TRS), TRS 是衡量碳化鎢強度的指標, 隨著鈷含量的增加而增加。
密度
密度是由質量與體積的比來決定,通常以 g/cm3 表示。高密度意味著更好的耐磨性和更堅韌的碳化鎢。通常它們接受磨損時間更長且拋光效果更好。 鈷百分比或顆粒尺寸都不能單獨決定等級的性能,通過改變顆粒尺寸和鈷百分比,您可以使硬質合金變得更硬。
混合材料
碳化鎢的導熱速度比工具鋼快得多。隨著粘合劑含量的增加,導熱率下降。
製造技術
高耐腐蝕性 (碳化鎢是一種極其穩定的物質,常溫下在空氣中不氧化)
用碳化鎢生產機加工刀具

碳化鎢是為數不多可以考慮用於工業中一些最艱鉅的加工工作的材料之一, 具有卓越的機械和熱性能,熔點超過 1800°C,硬度極高。由燒結碳化鎢製成的切削工具非常耐磨,並且可以承受比普通高速鋼 (HSS) 工具更高的溫度。其硬度接近金剛石, 主要用於生產時需承受巨大壓力的工業工具和易損件。

硬質合金的切削通常用於加工碳鋼和不銹鋼,以及應用到容易磨損的鋼製刀具。與鋼製工具相比,硬質合金工具可在零件上提供更好的光潔度,因為它們的鋒利切削刃保持時間更長,而且它們的溫度耐受性允許更快的加工。硬質合金工具中的碳化鎢使金屬的鑽孔、研磨和銑削等工藝更加有效和經濟。

Type of Solid Carbide Material WC
%
CO
%
Average Grain Size/
µm
GPA T.R.S.
N/mm2
Desity ISO 3369
[g/cm3]
Hardness Vickers HV30 Coating Working Material’s Hardness
A 90 10 0.6 3600 14.5 1600 X-CEED HRC 55
B 86.65 13 0.4 3900 13.9 1700 X-CEED HRC 60
C 89.8 9 0.2 4000 14.3 2000 NACO HRC 68