A cosa serve la polvere in carburo?

Le polveri in carburo sono una famiglia di materiali, ma quEo le persone in genere si riferiscono a "polvere in carburo" in un contesto industriale, stanno spesso parlando Tungsten Carbide (WC). Tuttavia, altri impOtanti carburi includono carburo di silicio (SIC), carburo di titanio (TIC), carburo di cromo (CRC), carburo di boro (B4C) e ancora più esotici come il carburo di tantalum (TAC) o il carburo di hafnium (HFC).

La caratteristica distintiva di questi materiali è il loro estrema durezza, alti punti di fusione e eccellente resistenza all'usura , che deriva dai forti legami covalenti e ionici all'interno delle loro strutture cristalline. Queste proprietà le rendono inestimabili in una vasta gamma di applicazioni ad alte prestazioni.

Elaboriamo gli usi chiave:

1. Tagliare gli utensili e la lavorazione (l'applicazione dominante): Questo è di gran lunga l'uso più significativo della polvere di carburo di tungsteno. La polvere WC è in genere miscelata con un metallo legante, più comunemente Cobalt (CO) , e poi compatto e sinterizzato ad alte temperature per formare un materiale composito noto come Carburo cementato or hardmetal . Il cobalto funge da raccoglitore, tenendo insieme i grani WC duri e fornendo durezza.

   • INSERTI DI TURNO, MERAZZAZIONE, PROCESSI DELLA: Queste sono le punte di taglio sostituibili utilizzate in torni, fresature e trapani per modellare i metalli. Sono fondamentali per la lavorazione di materiali duri e abrasivi come acciaio, ghisa, acciaio inossidabile e superloy, che si consumerebbero rapidamente strumenti convenzionali in acciaio ad alta velocità.
   • Strumenti di carburo solido: Drilli, mulini finali, allevatori e burr realizzati interamente in carburo cementato offrono una rigidità di rigidità e strumenti superiori per operazioni di lavorazione precisa.
   • Seghe e router: Utilizzato nella lavorazione del legno, nella lavorazione dei metalli e per il taglio dei compositi.
   • Strumenti di mining e costruzione: Punti di perforazione per la perforazione di roccia, inserti su strada, taglierini a macchine tunnel e strumenti di perforazione delle fondamenta si basano tutti sull'estrema resistenza e la resistenza all'usura dei carburi cementati per sfondare la roccia dura e il terreno abrasivo.

2. Parti di usura: Oltre a tagliare, la resistenza all'usura del carburo lo rende ideale per i componenti sottoposti ad alte attrito, abrasione, erosione o impatto.

   • Ugelli: Per palazzi abrasivi, taglio del gigho di acqua e spray in cui i metalli convenzionali si consumerebbero rapidamente.
   • Pompe e valvole: Rivestimenti, giranti e sigilli nelle pompe che gestiscono fanghi abrasivi o fluidi corrosivi.
   • Muore e pugni: Per le operazioni di stampaggio, disegno e formazione in cui è necessaria un'alta resistenza all'usura per mantenere la precisione in parte su lunghe corse di produzione.
   • Cuscinetti e sigilli: In ambienti altamente esigenti in cui la lubrificazione potrebbe essere limitata o le temperature sono estreme.
   • Media di macinazione: Sfere o cilindri utilizzati nei mulini per macinare materiali duri.

3. Rivestimenti spray termici (facce dura): Polveri in carburo sono spesso utilizzati per creare rivestimenti protettivi sulle superfici dei componenti. Tecniche come la spruzzatura di ossigeno ad alta velocità (HVOF), spruzzatura al plasma o persino rivestimento laser vengono utilizzate per depositare uno strato di carburo (spesso WC-CO, CRC o miscele) su un substrato.

   • Estendendo la vita dei componenti: Questi rivestimenti migliorano significativamente la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione e talvolta anche la resistenza al calore per parti in settori come aerospaziale (carrello di atterraggio, componenti del motore), petrolio e gas (strumenti di perforazione, sedili delle valvole) e produzione generale.
   • Riparazione e bonifica: Le parti usurate possono essere rinnovate applicando nuovi rivestimenti in carburo.

4. Abrasivi: A causa della loro durezza, alcune carburi, soprattutto silicio carburo (sic) and Boron Carbide (B4C) , sono eccellenti abrasivi.

   • Ruote e dischi macinazione: Utilizzato per macinare e tagliare materiali estremamente duri.
   • Carta vetrata e cinture abrasive: SIC è un grano abrasivo comune.
   • Composti lapping e lucidatura: Le polveri in carburo fine vengono utilizzate per ottenere finiture molto lisce e precise su superfici dure.

5. Armatura e balistica: Boron Carbide (B4C) E, in misura minore, il carburo di silicio, sono tra i materiali artificiali più duri e sono utilizzati in applicazioni di armatura in ceramica leggera.

   • Cody Armour: Piastre di ceramica in giubbotti antiproiettile e attrezzatura tattica.
   • Armatura del veicolo: Per veicoli e aerei militari.

6. Applicazioni ad alta temperatura e speciali:

   • Forni ad alta temperatura: Alcuni carburi (ad es. SIC) sono usati per elementi del forno, refrattari e crogioli a causa della loro stabilità a temperature estreme.
   • Applicazioni nucleari: Boron Carbide (B4C) è un eccellente assorbimento di neutroni, che lo rende prezioso per le aste di controllo e la schermatura nei reattori nucleari.
   • Aerospaziale: Il carburo di Tantalum (TAC) e il carburo di hafnium (HFC) sono ceramiche ultra-ad alta temperatura con potenziale per l'uso nei componenti ipersonici dei veicoli e negli ugelli a razzo a causa dei loro punti di fusione estremi.
   • Catalizzatori: Alcuni carburi, in particolare il carburo di molibdeno (MO2C), sono studiati come alternative economiche a catalizzatori di metalli preziosi in varie reazioni chimiche a causa delle loro strutture elettroniche simili.

7. Prodotti di consumo:

   • Gioielli: Il carburo di tungsteno è diventato molto popolare per gli anelli e gli orologi grazie alla sua eccezionale resistenza ai graffi e alla durata, rendendo molto più difficile graffiare dell'oro o dell'argento.
   • Suggerimenti per penna a sfera: Piccole sfere in carburo vengono utilizzate per le punte delle penne a sfera a causa della loro resistenza all'usura e della capacità di trasferire l'inchiostro senza intoppi.

In sintesi, le polveri in carburo sono essenziali per qualsiasi applicazione che richiede materiali in grado di resistere a usura estrema, abrasione, alte temperature e sollecitazioni elevate. La loro combinazione unica di proprietà li ha resi indispensabili in settore pesante, produzione, difesa e persino beni di consumo.