Peças MIM de carboneto de tungstênio

Descrição do produto

O carboneto de tungstênio é um composto composto de tungstênio e carbono, a fórmula molecular é WC e o peso molecular é 195,85. É um cristal hexagonal preto com brilho metálico, sua dureza é semelhante à do diamante e é um bom condutor de eletricidade e calor. O carboneto de tungstênio é insolúvel em água, ácido clorídrico e ácido sulfúrico, e facilmente solúvel no ácido misto de ácido nítrico-ácido fluorídrico. O carboneto de tungstênio puro é frágil e, se uma pequena quantidade de titânio, cobalto e outros metais forem adicionados, a fragilidade pode ser reduzida. Carboneto de tungstênio usado como ferramentas de corte de aço é frequentemente adicionado com carboneto de titânio, carboneto de tântalo ou suas misturas para melhorar a capacidade antidetonante. O carboneto de tungstênio é quimicamente estável. O pó de carboneto de tungstênio é usado em materiais de produção de carboneto cimentado.

Uma breve história

Desde 1893, cientistas alemães usaram trióxido de tungstênio e carbono para aquecer juntos a alta temperatura em um forno elétrico para produzir carboneto de tungstênio e tentaram usar seu alto ponto de fusão, alta dureza e outras características para produzir matrizes de trefilação, etc., de modo a substituir materiais de diamante. . No entanto, devido à alta fragilidade, fácil quebra e baixa tenacidade do carboneto de tungstênio, ele não tem sido aplicado na indústria. Na década de 1920, o cientista alemão Karl Schroter descobriu que o carboneto de tungstênio puro não conseguia se adaptar às intensas mudanças de tensão formadas durante o processo de trefilação. Somente adicionando metais de baixo ponto de fusão ao WC é que o branco pode ser feito sem reduzir a dureza. Tem uma certa dureza. Schroter propôs pela primeira vez o método de metalurgia do pó em 1923, isto é, misturando carboneto de tungstênio com uma pequena quantidade de metais do grupo do ferro (ferro, níquel, cobalto), depois pressionando e sinterizando em hidrogênio a uma temperatura superior a 1300 graus C para produzir dureza patente de ligas.

Propriedades físicas e químicas

Propriedades físicas

É cristal hexagonal preto. Solúvel em ácido misto de ácido nítrico e ácido fluorídrico e água régia, insolúvel em água.

Cpropriedades hemicas

Estrutura molecular do carboneto de tungstênio

A oxidação ativa começa acima de 500 graus no ar, e a capacidade anti-oxidação é fraca.

Forte resistência a ácidos.

Fórmula da reação química: W mais C=WC Nota: Reação a 1150 graus.

Não interage com cloro abaixo de 400 graus; pode reagir violentamente com o flúor à temperatura ambiente; é oxidado a óxido de tungstênio quando aquecido ao ar.

Dados Computacionais

1. Valor de referência de cálculo do parâmetro hidrofóbico (XlogP): Nenhum

2. Número de doadores de ligações de hidrogênio: 0

3. Número de aceitadores de ligação de hidrogênio: 1

4. Número de ligações químicas rotativas: 0

5. Número de tautômeros: nenhum

6. Área de superfície polar de moléculas topológicas: 0

7. Número de átomos pesados: 2

8. Carga de superfície: 0

9. Complexidade: 10

10. Número de átomos de isótopos: 0

11. Determine o número de estereocentros atômicos: 0

12. Número incerto de estereocentros atômicos: 0

13. Determine o número de estereocentros das ligações químicas: 0

14. Número incerto de estereocentros de ligações químicas: 0

15. Número de unidades de ligação covalente: 1

Método de produção

Usando tungstênio metálico e carbono como matérias-primas, misture a seco pó de tungstênio com um tamanho médio de partícula de 3-5 μm e negro de fumo da mesma quantidade com um moinho de bolas. Ou aqueça-o a 1400-1700 graus em um forno de indução, de preferência controlado a 1550-1650 graus . No fluxo de hidrogênio, inicialmente é formado W2C, que continua a reagir em alta temperatura para formar WC. Ou primeiro, decomponha termicamente o hexacarbonil de tungstênio a 650-1000 graus em uma atmosfera de CO para obter pó de tungstênio e, em seguida, reaja com monóxido de carbono a 1150 graus para obter WC. O W2C pode ser gerado a uma temperatura superior a esta temperatura.

Fórmula da reação química:

O pó de tungstênio (tamanho médio de partícula 3-5 μm) é obtido pela redução por hidrogenação do trióxido de tungstênio WO3. Em seguida, faça uma mistura de pó de tungstênio e negro de fumo em proporção equimolar (mistura a seco com moinho de bolas por cerca de 10 horas) e pressurize-a sob uma pressão de cerca de 1t/cm2. Coloque o bloco moldado sob pressão em um disco de grafite ou cadinho e aqueça-o até 1400-1700 graus (de preferência 1550-1650 graus) em um fluxo de hidrogênio (usando hidrogênio puro com um ponto de orvalho de -35 grau ) em um forno de resistência de grafite ou forno de indução. grau ), tornando-o carburado irá gerar WC. A reação começa em torno das partículas de tungstênio, porque o W2C é gerado no estágio inicial da reação, e o W não reagido e o produto intermediário W2C permanecem além do WC devido à reação incompleta (principalmente porque a temperatura da reação é baixa). Portanto, deve ser aquecido à alta temperatura acima mencionada. A temperatura máxima deve ser determinada de acordo com o tamanho das partículas da matéria-prima tungstênio. Para partículas grossas com um tamanho médio de partícula de cerca de 150 μm, a reação é realizada em alta temperatura de 1550-1650 grau .

Fórmula da reação química:

De acordo com os requisitos de metal duro no tamanho de grão de carboneto de tungstênio WC, carboneto de tungstênio com diferentes tamanhos de grão é usado de acordo com diferentes usos de metal duro; ferramentas de corte de metal duro, como facas V-CUT de lâmina de máquina de corte, etc., a liga de acabamento adota carboneto de tungstênio de grão fino ultrafino; carboneto de tungstênio de grão médio é usado para ligas de usinagem de desbaste; O carboneto de tungstênio de espessura média é usado como matéria-prima para corte por gravidade e ligas de corte de serviço pesado; carboneto de tungstênio de grão grosso é usado para ferramentas de mineração com alta dureza de rocha e grande carga de impacto; carga de impacto pequena para impacto de rocha Pequeno, use carboneto de tungstênio de grão médio como matéria-prima para peças resistentes ao desgaste; ao enfatizar sua resistência ao desgaste, resistência à compressão e acabamento superficial, use carboneto de tungstênio de grão médio ultrafino e subfino como matéria-prima; as ferramentas resistentes ao impacto usam carboneto de tungstênio de espessura média como matéria-prima.

O teor teórico de carbono do carboneto de tungstênio é de 6,128 por cento (50 por cento atômico). Quando o teor de carbono do carboneto de tungstênio é maior que o teor de carbono teórico, o carbono livre (WC mais C) aparece no carboneto de tungstênio. A presença de carbono livre faz com que a carbonização circundante durante a sinterização O crescimento de grãos de tungstênio leva a grãos desiguais de metal duro; O carboneto de tungstênio geralmente requer alto carbono combinado (maior ou igual a 6,07 por cento) e carbono livre (menor ou igual a 0,05 por cento), e o carbono total depende do processo de produção e escopo de uso do carboneto de cimento.

Em circunstâncias normais, o carbono total do carboneto de tungstênio para sinterização a vácuo no processo de cera de parafina é determinado principalmente pelo teor de oxigênio combinado no briquete antes da sinterização. Uma parte de oxigênio aumentará {{0}},75 partes de carbono, ou seja, o carbono total de WC=6,13 por cento mais teor de oxigênio por cento ×0,75 (assumindo que a sinterização O forno é um atmosfera neutra. De fato, o carbono total do carboneto de tungstênio usado na atmosfera de cementação da maioria dos fornos a vácuo é menor que o valor calculado). o

O conteúdo total de carbono do carboneto de tungstênio na China é dividido em três tipos. O teor total de carbono do carboneto de tungstênio para sinterização a vácuo no processo de parafina é de cerca de 6,18±0.03% (o carbono livre aumentará). O teor total de carbono do carboneto de tungstênio para sinterização de hidrogênio no processo de parafina é de 6,13±0,03. por cento Carbono total de carboneto de tungstênio para sinterização de hidrogênio no processo de borracha=5.90±0,03 por cento Os processos acima às vezes são intercalados, então a determinação do carbono total de carboneto de tungstênio deve ser baseada em condições específicas.

Alguns pequenos ajustes podem ser feitos no carbono total WC usado em ligas com diferentes faixas de aplicação, diferentes teores de cobalto e diferentes tamanhos de grão. As ligas com baixo teor de cobalto podem usar carboneto de tungstênio com alto teor de carbono, e as ligas com alto teor de cobalto podem usar carboneto de tungstênio com baixo teor de carbono total. Resumindo, os requisitos específicos de uso do carboneto de tungstênio têm requisitos diferentes para o tamanho de partícula do carboneto de tungstênio.

Campo de aplicação

É amplamente utilizado como ferramentas de torneamento de corte de alta velocidade, materiais estruturais de fornos, componentes de motores a jato, materiais de cermet, elementos de aquecimento por resistência, etc.

Usado na fabricação de ferramentas de corte, peças resistentes ao desgaste, cadinhos de fusão para metais como cobre, cobalto e bismuto e filmes semicondutores resistentes ao desgaste.

É usado como material de ferramenta superdura e material resistente ao desgaste. Pode formar soluções sólidas com muitos carbonetos. As ferramentas de corte de carboneto cimentado WC-TiC-Co têm sido amplamente utilizadas. Também pode ser usado como aditivo de modificação para carbonetos ternários NbC-C e TaC-C, que podem não apenas reduzir a temperatura de sinterização, mas também manter um excelente desempenho e podem ser usados ​​como materiais aeroespaciais.

O pó de carboneto de tungstênio (WC) é sintetizado usando anidrido de tungstênio (WO3) e grafite a uma alta temperatura de 1400-1600 graus em uma atmosfera redutora. Produtos cerâmicos densos podem ser obtidos por sinterização por prensagem a quente ou sinterização por prensagem isostática a quente.

Precauções

Spray de carboneto de tungstênio corrugado

Risco à saúde: O pó de tungstênio pode causar peribronquite, peribronquiolite, bronquiolite obliterante e enfisema atrófico. O carboneto de tungstênio causa uma resposta proliferativa e endurecimento progressivo das células do tecido linfóide do pulmão. As paredes dos vasos são espessadas e homogeneizadas. As pessoas expostas ao pó de carboneto de tungstênio no trabalho apresentam disfunção gastrointestinal, irritação renal e inflamação catarral no trato respiratório superior. A concentração máxima permitida de carboneto de tungstênio é 6mg/m3. A concentração máxima permitida nos Estados Unidos é de 1 mg/m3 para compostos solúveis de tungstênio (calculados como tungstênio) e 5 mg/m3 para compostos insolúveis de tungstênio (calculados como tungstênio).

Proteção de segurança: Use máscaras de gás, roupas à prova de poeira, luvas e óculos que atendam aos requisitos. O vazamento de poeira deve ser evitado em todas as fases da produção. Os trabalhadores são obrigados a fazer um exame físico pré-emprego, que é realizado regularmente uma vez por ano. Quando sintomas óbvios aparecem no trato respiratório superior, é necessário transferir temporariamente o trabalho e interromper o contato com o tungstênio. Quando ocorre esclerose pulmonar ou disfunção respiratória externa, eles devem ser transferidos do trabalho.

Armazenamento e Transporte

Armazenamento: Deve ser armazenado em local fresco e seco, e o recipiente da embalagem deve estar em boas condições durante o transporte, devendo ser protegido da chuva e da exposição ao sol.

Embalagem, armazenamento e transporte: O produto é acondicionado em tambor de ferro (tambor plástico) forrado com saco plástico de polietileno, sendo que o peso líquido de cada saco não deve ultrapassar 50kg. Deve haver palavras como "à prova de umidade" e "para cima" no barril da embalagem externa. O produto deve ser armazenado em local fresco e seco. Durante o transporte, deve-se tomar cuidado para garantir que o recipiente da embalagem esteja intacto e protegido da chuva e da luz solar.

Propriedades Relacionadas

A liga de molibdênio-cobre combina as vantagens do cobre e do molibdênio, alta resistência, alta gravidade específica, resistência a altas temperaturas, resistência à ablação de arco, boa condutividade elétrica e desempenho de aquecimento e bom desempenho de processamento. Usando pó de molibdênio de alta qualidade e pó de cobre livre de oxigênio, usando prensagem isostática (infiltração de cobre de sinterização de alta temperatura), para garantir a pureza do produto e dosagem precisa, estrutura fina, excelente desempenho. Bom desempenho de quebra de arco, boa condutividade elétrica, boa condutividade térmica, pequena expansão térmica.

Processo de Moldagem por Injeção de Metal

Sistemas de Detecção