Karbidový prášok je tichým pracantom za niektorými z najtvrdších komponentov s najdlhšou životnosťou v modernom priemysle. Od zrnitosti karbidu volfrámu naviazanej na banský vrták až po vrstvu karbidu chrómu, ktorá udržiava papierenský valec v chode roky, tieto prášky rozhodujú o tom, ako dobre povrch odoláva oderu, erózii a teplu.
V tejto príručke sa podelíme o to, čo vlastne karbidové prášky sú, ako sa vyrábajú, ako sa líšia hlavné skupiny a čo je potrebné skontrolovať predtým, ako jeden špecifikujete. Poznámky uvedené nižšie pochádzajú z každodennej práce v Jiangsu Crystal Additive Manufacturing Co., Ltd., kde vyrábame zliatinové a karbidové prášky a tiež ich aplikujeme ako povlaky na zákaznícke diely.
Čo je karbidový prášok?
Karbidový prášok je jemne rozptýlená forma zlúčeniny karbidu, čo znamená uhlík chemicky spojený s kovom. Kovový partner určuje osobnosť púdru, a preto je rodina skôr široká ako slobodná:
- Karbid volfrámu (WC) je najznámejší a najtvrdší z bežných karbidov, ktorý sa používa všade tam, kde je potrebné zastaviť silné odieranie.
- Karbid titánu (TiC) ponúka vysokú tvrdosť pri nižšej hustote a často sa vyskytuje v cermetových rezných doštičkách a nástrojoch spájaných oceľou.
- Karbid chrómu (Cr3C2) vymieňa malú tvrdosť za vynikajúcu odolnosť voči oxidácii a horúcej korózii.
- Karbidy vanádu, nióbu a tantalu sa vyskytujú v menšom množstve ako inhibítory rastu zrna v tvrdokovoch a nástrojových oceliach.
- Karbid bóru a karbid kremíka slúžia miestam, kde záleží na extrémne vysokej tvrdosti alebo nízkej hmotnosti viac ako na húževnatosti.
Jeden bod, ktorý spôsobuje skutočný zmätok pri obstarávaní: karbidový prášok nie je slinutý karbid. Slinutý karbid je hotový tvrdokov, ktorý získate lisovaním a spekaním prášku spolu s kovovým spojivom, ako je kobalt alebo nikel. Prášok je surovina; sintrovaná vložka je výrobok. Majte na pamäti tento rozdiel a konverzácie o špecifikáciách sú oveľa jednoduchšie.
Ako sa vyrába karbidový prášok
Karbotermická redukcia a priama reakcia
V prípade karbidu volfrámu sa klasická cesta začína oxidom wolfrámovým zmiešaným so sadzami a zahrievaným v peci na približne 1 400 až 2 000 stupňov Celzia. Uhlík odoberá kyslík ako oxid uhoľnatý a zostáva karbid volfrámu. Procesná teplota, pomer uhlíka a doba zotrvania rozhodujú o tom, či skončíte s jemným monokryštalickým WC alebo tvrdšou eutektickou zmesou WC a W2C známou ako tavený karbid.
Mletie, klasifikácia a aglomerácia
Reagovaný koláč sa potom drví, melie a triedi. Tryskové mletie a guľové mletie znižujú veľkosť častíc, zatiaľ čo triedenie vzduchom a preosievanie znižuje distribúciu na použiteľné triedy. Pri tepelnom nástreku a laserovom plátovaní sa prášky často sušia rozprašovaním do sférických aglomerátov a potom sa spekajú, čo poskytuje dobrú tekutosť a predvídateľné správanie taveniny. Plazmová sféroidizácia ide o krok ďalej a vytvára hladké, plne husté guľôčky pre dávkovače prášku, ktoré vyžadujú najpresnejšie prietokové charakteristiky.
Čo kontrolujeme pri každej šarži
- Distribúcia veľkosti častíc meraná laserovou difrakciou, nielen rozsahom sita.
- Celkový obsah uhlíka, voľného uhlíka a kyslíka, pretože kyslík je nepriateľom priľnavosti náteru.
- Chemické zloženie pomocou XRF a ICP, vrátane stopových prvkov, ktoré ovplyvňujú korózne správanie.
- Zdanlivá hustota, hustota po strasení a prietok Hall pre konzistenciu podávania.
- Fáza a mikroštruktúra pod mikroskopom na potvrdenie pomeru WC k W2C.
Stabilita medzi jednotlivými dávkami je to, čo oddeľuje dodávateľa od zdroja. Keď lakovacia linka beží mesiace s rovnakými parametrami, posun vo veľkosti častíc alebo hladiny kyslíka sa prejaví ako pórovitosť alebo predčasné opotrebovanie, dlho predtým, ako sa prejaví v certifikáte.
Hlavné skupiny karbidových práškov v skratke
V tabuľke nižšie sú zhrnuté skupiny, ktoré najčastejšie vidíme pri opotrebovaní, korózii a práci pri vysokých teplotách. Hodnoty tvrdosti sú typické rozsahy mikrotvrdosti pre karbidovú fázu a budú sa líšiť v závislosti od triedy, čistoty a metódy merania.
| Rodina | Typická tvrdosť (HV) | Vynikajúca vlastnosť | Bežné použitie |
|---|---|---|---|
| Monokryštalické WC | 1800-2400 | Hranaté, ostré zrná s vysokou húževnatosťou | Rezné nástroje, opotrebiteľné dosky, vŕtacie vložky |
| Zatavené WC / W2C | 2500-3000 | Najtvrdší bežný karbid volfrámu, vynikajúca odolnosť proti oderu | Návary, HVOF povlaky na banských a čerpacích častiach |
| Karbid titánu (TiC) | 2800-3200 | Veľmi tvrdý, s nízkou hustotou, chemicky stabilný | Cermetové vložky, nástroje spájané oceľou |
| Karbid chrómu (Cr3C2) | 1300-1800 | Vynikajúca odolnosť proti oxidácii pri zvýšených teplotách | Tesnenia, kotlové rúry, nátery horúcich sekcií |
| Zmesi niklu a karbidu volfrámu | Matica 400-700 | Tvrdé častice v pevnej matrici odolnej voči korózii | Ventily, objímky čerpadiel, hydraulické tyče |
| Karbid bóru (B4C) | 2900-3800 | Extrémna tvrdosť s veľmi nízkou hustotou | Trysky, tryskacie zariadenia, tienenie |
Keď jeden karbid nestačí, kompozitné prášky kombinujú tvrdé fázy s kovovou matricou, takže povlak môže mať vplyv aj oter. Táto kombinácia je dôvodom, prečo mnohí naši zákazníci prechádzajú z čistého karbidu na kompozitný druh, keď ich aplikácia zahŕňa klzné opotrebenie a rázové zaťaženie.
Karbidový kompozitný prášok Náš Carbide Composite Powder je vysoko výkonný priemyselný materiál, ktorý kombinuje rôzne karbidy. Má extrémne vysokú tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a vynikajúce... Zobraziť produkt → Výber správneho karbidového prášku
Špecifikačné listy majú tendenciu vyzerať podobne, ale malé rozdiely dramaticky menia životnosť. Toto sú premenné, ktoré sú v praxi najdôležitejšie:
- Distribúcia veľkosti častíc. HVOF a plazmové systémy zvyčajne vykonávajú rez, napríklad -45 15 mikrónov, zatiaľ čo plazmový oblúk a laserové plátovanie uprednostňujú hrubšie frakcie, ktoré sa hladko podávajú a efektívne ukladajú.
- Morfológia. Hranaté, drvené prášky sa dobre zalievajú a sú ekonomické; sférické, aglomerované a spekané prášky lepšie tečú a vytvárajú hustejšie, rovnomernejšie povlaky.
- Chémia a fázová rovnováha. Celkový uhlík, voľný uhlík a pomer WC ku W2C rozhodujú o tvrdosti a riziku krehkého praskania počas prevádzky.
- Obsah a čistota kyslíka. Nízky obsah kyslíka chráni priľnavosť a znižuje pórovitosť; nežiaduce kovové stopy môžu zničiť koróziu v chemickom prostredí.
- Obsah matrice alebo spojiva. Pevnejšia niklová alebo kobaltová matrica obetuje malú tvrdosť pre odolnosť proti nárazu a ochranu proti korózii medzi tvrdými časticami.
- Konzistentnosť v čase. Jedna veľká várka znamená málo. Opýtajte sa, ako dodávateľ kontroluje distribúciu a chémiu vo výrobných sériách.
Ak by ste chceli podrobnejšie porovnanie akostí a výrobných ciest, náš článok na typy a špecifikácie karbidového prášku prechádza logikou výberu krok za krokom.
Kde funguje karbidový prášok
Termálny sprej je aplikácia s najväčším objemom. Vysokorýchlostné kyslíkovo-palivové a plazmové striekanie mení karbidový prášok na husté, dobre priľnavé povlaky na obežných kolesách čerpadiel, sedlách posúvačov, tesniacich krúžkoch a papierových alebo filmových valcoch. Laserové plátovanie a naváranie plazmovým oblúkom robia niečo podobné s metalurgickou väzbou, ktorá je často lepšou odpoveďou pre diely vystavené silným nárazom.
Mimo povlakov je karbidový prášok východiskovým bodom pre rezné doštičky, vrtáky, ťažobné hroty, oterové platne a dlhý zoznam strojových komponentov, kde oder jednoducho nemožno tolerovať. Poľnohospodárstvo, cement, oceľ, ropa a plyn a výroba energie, to všetko závisí od toho, zvyčajne bez toho, aby operátori videli samotný prášok.
Termálny sprej z karbidu volfrámu Kompozitné karbidové zliatiny sú navrhnuté tak, aby zodpovedali výzvam celkom zvláštnych pracovných podmienok. Či už ide o eróziu plynom pri vysokej teplote, silné opotrebovanie hornín alebo hnilobu... Zobraziť produkt → Od prášku po hotový diel na opotrebenie
Jednou z výhod spolupráce s výrobcom, ktorý prevádzkuje aj vlastnú lakovňu, je kontinuita. Ten istý tím, ktorý kontroluje veľkosť častíc a chémiu, môže poradiť o procese nanášania a potom dodať hotový diel. Naše lakovacie služby pokrývajú laserové nanášanie, zváranie striekaním kyslíkom, plazmové keramické nanášanie, plazmové nanášanie a nadzvukové striekanie, čo znamená, že odporúčanie sa riadi skôr servisnými podmienkami ako predajným katalógom.
Táto reťaz končí prispôsobenými opotrebiteľnými komponentmi: valčekmi, hriadeľmi, objímkami, puzdrami, plunžermi a skrutkovými prvkami zostavenými na ťahanie. Valce turbínovej vrstvy, zrkadlové valce, valčeky s laminárnym prúdením a plunžery krakovacieho čerpadla majú rovnakú požiadavku, tvrdý povrch nad pevným jadrom.
Prispôsobený valec potiahnutý karbidom volfrámu Karbidové puzdrá odolné voči opotrebovaniu Prispôsobené ZISTIŤ VIAC Zobraziť produkt → Výber karbidového prášku je skutočne rozhovor o prevádzkových podmienkach. Pošlite nám podklad, mechanizmus opotrebovania, teplotu, očakávanú hrúbku povlaku a proces, ktorý plánujete použiť, a my môžeme rýchlo zúžiť rozsah namiesto hádania. Ak stále skúmate materiálnu stránku, začnite s práškovými rodinami v našej rozsah práškov z karbidov a zliatin a priraďte známku k práci. Tento prístup udržal valce, čerpadlá a rezné nástroje v prevádzke dlhšie pre našich zákazníkov a zvyčajne to stojí menej ako učenie sa v teréne.
