O que é Carboneto cimentado

Carboneto cimentado, também chamado de carboneto de tungsténio, é um material rígido usado em materiais duros de maquinagem, tais como aço carbono ou aço inoxidável, tão bem como em situações onde outras ferramentas usaria distância, tais como maior quantidade de ciclos de produção. Na maioria das vezes, o carboneto deixará um melhor acabamento do papel, e permitir que a usinagem mais rápida. Ferramentas de metal duro também pode suportar temperaturas mais altas do que as ferramentas de aço de alta velocidade padrão.

Cimentados Carboneto são compostas de um compósito com matriz de metal, onde as partículas de carboneto de agir como o agregado e um ligante metálico serve como matriz. O processo de combinação das partículas de carboneto com o ligante é referido como sinterização quente ou de prensagem isostática (HIP). Durante este processo o ligante, eventualmente, estará entrando na fase líquida e grãos de metal duro (muito mais alto ponto de fusão) permanecem na fase sólida. Como resultado deste processo, o agente de ligação é a incorporação de / cimentar os grãos de carboneto e cria, assim, o compósito com matriz de metal com as suas propriedades de material distintas. O fichário de metal dúctil naturalmente serve para compensar o comportamento frágil característico da cerâmica de carboneto, aumentando assim a sua resistência e durabilidade. Tais parâmetros de carboneto pode ser alterado de forma significativa na esfera de influência do fabricante do carboneto, determinada principalmente pelo tamanho do grão, teor de cobalto, dotation (carbonetos de liga, por exemplo) e conteúdo de carbono.

Síntese
CC pode ser preparado por reacção de metal de tungsténio e carbono a 1400-2000 ° C. [3] Outros métodos incluem um processo de leito fluidizado patenteado que reage ou metal de tungsténio WO3 ou azul com mistura de CO/CO2 e H2 entre 900 e 1200 ° C [4]. WC também pode ser produzido por aquecimento de WO3 com grafite em hidrogénio a 670 ° C, seguido por cementação em atmosfera de Ar a 1000 ° C ou aquecimento directamente WO3 com grafite a 900 ° C. [5] métodos de deposição química de vapor que foram investigadas incluem:
1.reacting hexacloreto de tungsténio com hidrogénio, como agente redutor, e metano, como a fonte de carbono a 670 ° C (1238 ° F)
WCl6 + H2 + CH4 → WC + 6 HCl

2.reacting hexafluoreto de tungsténio com hidrogénio, como agente redutor, e metanol, como fonte de carbono a 350 ° C (662 ° F)
WF6 + 2 H2 + CH3OH → WC + 6 HF + H2O

Propriedades químicas
Há dois compostos bem caracterizados de tungstênio e carbono, WC e semicarbide tungstênio, W2C. Ambos os compostos podem estar presentes no revestimento e as proporções podem depender do método de revestimento.
A altas temperaturas WC decompõe para tungsténio e carbono, e isto pode ocorrer durante a pulverização térmica a alta temperatura, por exemplo, no combustível de alta velocidade de oxigénio (HVOF) e de plasma de alta energia (HEP) métodos.
Oxidação de WC começa a 500-600 ° C. [3] É resistente aos ácidos e só é atacada por ácido / ácido nítrico fluorídrico (HF/HNO3) misturas acima da temperatura ambiente. [3] Ele reage com o gás de flúor, à temperatura ambiente e de cloro acima de 400 ° C (752 ° F) e não é reactivo para secar H2 até o seu ponto de fusão.

Propriedades físicas
Carboneto cimentado é alta fusão, 2.870 ° C (5.200 ° F), extremamente duro (~ 9 escala de Mohs, 1700-2400 número Vickers [8]), com baixa resistividade elétrica (~ 2 × 10-7 Ohm · m), comparável com de que alguns metais (por exemplo, vanádio 2 × 10-7 ohm · m)
WC é prontamente molhada por tanto níquel derretido e cobalto. Investigação do diagrama de fases do sistema de WC-Co mostra que WC e Co formar um eutético pseudo binário. O diagrama de fases também mostra que existem os chamados η-carbonetos com composição (W, Co) 6C que podem ser formados e o facto de estas fases são frágeis é a razão pela qual o controlo do teor de carbono em WC-Co metais duros é importante.
Estrutura
Existem duas formas de WC, uma forma hexagonal, α-WC (hP2, grupo espacial P6m2, n º 187), e uma forma de alta temperatura cúbico, β-WC, que tem o sal de rocha structure.The forma hexagonal pode ser visualizado como composto de camadas hexagonal perto embalados de átomos de metal com camadas que estão diretamente uns sobre os outros, com átomos de carbono preenchendo metade dos interstícios dando tanto de tungstênio e carbono um trigonal prismática, 6 de coordenação regular.? das dimensões da célula unitária [13] o seguintes comprimentos de ligação pode ser determinada; a distância entre os átomos de tungstênio em uma camada hexagonal embalado é 291 horas, a menor distância entre átomos de tungstênio em camadas adjacentes é 284 pm, eo comprimento de ligação carbono cimentado é de 220 horas. O comprimento da ligação de tungsténio de carbono é, por conseguinte, comparável à ligação simples em W (CH3) 6 (218 h), na qual é fortemente distorcida coordenação trigonal prismática de tungsténio. WC Molecular tem sido investigado e essa espécie de fase de gás tem um comprimento de ligação de 171 pm para 184W12C.