Is tungsten carbide an alloy ?
I.炭化タングステンは合金か？
化学式WCの炭化タングステンは合金ではない。タングステンと炭素からなる化合物である。合金とは、ある金属を他の金属や非金属と混合して溶かし、冷却して固化させ、金属的な性質を持つ固形物を生成することで形成される金属物質を指します。これに対して炭化タングステンは、化学反応によって生成される硬い化合物である。切削工具、研磨材、耐摩耗部品の製造材料として一般的に使用されている。
II.硬度の比較：純タングステンと超硬タングステンの比較
硬度の面では、炭化タングステンは純粋なタングステンよりもかなり硬いです。炭化タングステンは非常に硬い材料で、モース硬度は9～9.5、硬度は0.5です。 ロックウェル硬度 (HRAスケール）の硬度は94HRAに達し、ダイヤモンドの硬度に迫る。純粋なタングステンも高硬度の金属ですが、その硬度は炭化タングステンよりはるかに低いものです。この卓越した硬度は、切削工具や研磨材などの耐摩耗製品の製造において、炭化タングステンに独自の優位性を与えています。
III.硬度の比較：超硬合金とタングステン合金の比較
炭化タングステンとタングステン合金の硬度を比較するとき、それはタングステン合金の硬度は、その組成と製造プロセスに応じて変化することに注意することが重要です。しかし、一般的に、純粋なタングステン合金は、一般的に炭化タングステンよりも低い硬度を示す。その安定した化合物構造に起因する、炭化タングステンは、単純な金属合金よりもはるかに大きな硬度を有している。したがって、炭化タングステンは、通常、非常に高い硬度を要求するアプリケーションで優れた選択肢です。
IV.炭化タングステンの応用分野
4.1 切削工具と機械加工：
核となる用途：これは超硬合金の最大の市場である。超硬工具（旋削工具 超硬インサートフライスカッター、超硬ドリル、リーマー、タップなど）は、旋盤加工、フライス加工、ドリル加工、タップ加工などを通じて、金属、木材、複合材の加工に広く使用されている。
利点高硬度、優れた耐摩耗性、優れた高温赤色硬度（高温でも硬度を維持）、加工効率、精度、工具寿命を大幅に向上。
4.2 採掘およびエンジニアリングツール
ドリルビットとピック：石油掘削、地質調査、石炭採掘、トンネル掘削に使用。ドリルビット（ローラーコーンビット用、PDCビット用ベース）の切削歯やロードヘッダー用ピックの先端として使用され、甚大な衝撃や摩耗に耐える。
ロック・ドリル・ビットパーカッシブ・ロックドリルビットの先端部分。
建設機械部品：ブルドーザーや掘削機のブレードチップ、プラウシェア、スラリーポンプのシールリングなどの摩耗部品。
4.3 耐摩耗部品:
シールメカニカル 超硬シールリング化学、石油、電力産業でポンプやバルブに使用されるバルブシートやバルブコアは、流体の浸食や腐食摩耗に耐える。
ノズルサンドブラスト、ウォータージェット切断、スプレー乾燥装置用の高圧ノズルで、高速の粒子や流体による激しい摩耗に耐える。
金型とスタンピングツール： 伸線ダイス (金属を細線に引き抜く）、冷間圧造用金型、粉末冶金用金型、プレス用金型など、金属成形用の高硬度と耐摩耗性を利用する。
ロール高速線材工場用ガイドプレート、ロール等。
4.4 耐摩耗性コーティング：
溶射：重要部品（タービンブレード、バルブ、シャフト、ポンプボディなど）にHVOF（高速酸素燃料）、プラズマ溶射などで炭化タングステンコーティングを施し、基材の耐摩耗性と耐食性を大幅に向上させます。
ハードフェーシング：摩耗しやすい表面に炭化タングステン複合材料を蒸着すること。
4.5 耐摩耗性構造部品：
ベアリングとブッシュ：高温、腐食、または極端な耐摩耗性を必要とする特殊な使用条件で使用される。
ゲージとプローブ精密測定ツール用の耐摩耗性接点または測定面。
人工関節タングステンカーバイトベースの複合材料は、一部の高性能人工股関節や人工膝関節の摩擦面に使用されている。
4.6 軍事および航空宇宙：
徹甲弾：高密度で硬いため、運動エネルギー徹甲弾のコア材として利用される。
高温部品：ロケットノズルのスロートライナー、ガスタービンのブレード、その他高温でのアブレーションやエロージョンに対する耐性を必要とする部品（他のセラミックスと複合されることが多い）。
装甲：複合装甲の一部として組み込まれ、防護能力を高める。
4.7 その他の用途
3Dプリンティング：金属積層造形（SLM-選択的レーザー溶融、バインダージェット）の粉末材料として使用され、複雑な形状の耐摩耗性部品を製造。
宝飾品：高い硬度、耐傷性、変形しにくさ、独特の金属光沢、グレーの外観から、男性の結婚指輪やファッション・ジュエリーに使用される。
スポーツ用品：ゴルフクラブヘッドのカウンターウェイト（高密度を利用）、ハイキングポールの先端、釣りのシンカー。
エレクトロニクス産業：特定の高性能電気接点および電極材料。
原子力産業：高い硬度と耐放射線性を必要とする特定の部品。
V.結論
要約すると、炭化タングステンは合金ではなく、高硬度の化合物である。純粋なタングステンとタングステン合金に比べて、炭化タングステンは、硬度の明確な利点を持っています。これは、タングステンカーバイドは広く、多くの産業分野に適用できるようになります。タングステンカーバイドの特性と製造プロセスをより深く理解することにより、我々はより良い関連産業の進歩と発展を促進するために、この材料を利用することができます。
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