Содержит ли карбид вольфрама никель

Чистый карбид вольфрама не содержит никеля. Чистый карбид вольфрама представляет собой соединение (WC), состоящее из атомов вольфрама (W) и атомов углерода (C), с простой гексагональной кристаллической структурой. Само соединение не содержит никеля или других металлических элементов.

Цементированный карбид (широко известный как "карбид вольфрама"):
Обычно он содержит никель (или кобальт). Большинство инструментов, сверл, износостойких деталей и т.д. из карбида вольфрама, о которых мы говорим в повседневной жизни, на самом деле относятся к цементированному карбиду. Цементированный карбид - это композитный материал, образующийся при спекании твердых частиц карбида вольфрама в качестве основного тела с металлической связующей фазой при высоких температурах.

Основная роль никеля заключается в том, что он выступает в качестве связующей фазы. Никель (Ni) - один из наиболее часто используемых связующих металлов в цементированном карбиде (другой наиболее распространенный - кобальт, Co). Его роль крайне важна:

Роль никеля в цементированном карбиде (композиционные материалы на основе карбида вольфрама):

Связывание частиц карбида вольфрама: Это самая основная и важная функция никеля. В процессе спекания (обычно при высоких температурах свыше 1455°C) никель плавится, образуя жидкую фазу. Жидкий никель может смачивать поверхность частиц карбида вольфрама и заполнять промежутки между ними. После охлаждения и застывания никель действует как "клей", прочно скрепляя твердые, но хрупкие частицы карбида вольфрама между собой, образуя плотную и прочную общую структуру. Без связующей фазы сыпучий порошок карбида вольфрама не может образовать объемный материал с практической прочностью.

Обеспечивает прочность и ударопрочность: Чистый карбид вольфрама очень твердый, но в то же время очень хрупкий. Непрерывная или полунепрерывная металлическая сеть, образованная никелем (или другими связующими фазами), обеспечивает материалу необходимую вязкость, пластичность и ударопрочность. Когда материал подвергается воздействию внешних сил (таких как удар, вибрация), металлическая фаза может поглощать энергию путем пластической деформации, предотвращая быстрое распространение трещин и не допуская катастрофического хрупкого разрушения материала. Это позволяет использовать цементированный карбид в условиях работы с ударами и вибрацией (например, в горных инструментах, штампах для штамповки).

Влияние на твердость и износостойкость: Содержание и свойства связующей фазы напрямую влияют на твердость и износостойкость сплава:

Чем меньше содержание связующей фазы, тем больше прямой контакт между частицами карбида вольфрама, тем выше общая твердость сплава и выше износостойкость (особенно при абразивном износе), но вязкость при этом снижается.

Чем выше содержание связующей фазы, тем выше прочность сплава, но твердость снижается.

Никель против кобальта: Сплавы на основе связующей фазы на основе никеля обычно имеют несколько меньшую твердость и прочность, чем сплавы на основе кобальта, но лучшую вязкость, коррозионную стойкость и сопротивление термической усталости. Никель также обладает хорошей смачиваемостью по отношению к карбиду вольфрама, но его прочность обычно немного ниже, чем у кобальта.

Обеспечение коррозионной стойкости: Цементированный карбид со связующей фазой на основе никеля обладает значительно лучшей коррозионной стойкостью (кислотостойкостью, щелочестойкостью, стойкостью к солевому туману и т. д.), чем сплавы на основе кобальта. Это объясняется тем, что никель сам по себе более коррозионно-стойкий, чем кобальт. Благодаря этому цементированный карбид на основе никеля широко используется в износостойких компонентах в коррозионных средах, таких как химическая промышленность, морское дело, пищевая промышленность (например, в уплотнительные кольца из карбида вольфрама, детали клапанов насоса, форсунки).

Стойкость к высокотемпературному окислению: Никель может образовывать более стабильную защитную оксидную пленку при высоких температурах, поэтому цементированный карбид на основе никеля обычно обладает лучшей устойчивостью к высокотемпературному окислению, чем сплавы на основе кобальта.

Немагнитный: Цементированный карбид на основе никеля обычно немагнитен (или слабомагнитен), в то время как сплавы на основе кобальта ферромагнитны. Это является преимуществом в тех областях применения, где требуется отсутствие магнетизма (например, некоторые виды электронного оборудования, медицинское оборудование).

Резюме:

Чистый карбид вольфрама (WC) сам по себе не содержит никеля.
Продукты из карбида вольфрама, о которых мы обычно говорим (например, инструменты, сверла, износостойкие детали), на самом деле являются цементированным карбидом, основными компонентами которого являются частицы карбида вольфрама и металлическая связующая фаза.
Никель (Ni) является очень важным металлом связующей фазы в цементированном карбиде. Основными функциями никеля в цементированном карбиде являются:
Скрепление твердых частиц карбида вольфрама в плотное целое.
Придает материалу необходимую прочность и ударопрочность.
Обеспечивает лучшую коррозионную стойкость по сравнению с кобальтом.
Обеспечение лучшей высокотемпературной окисление устойчивость по сравнению с кобальтом.
Обычно это делает сплав немагнитным.
Выбор никеля или кобальта в качестве связующей фазы зависит от конкретных требований к конечному применению цементированного карбида (прочность, твердость, вязкость, коррозионная стойкость, стойкость к окислению, стоимость и т.д.). Связующие фазы на основе никеля особенно незаменимы в случаях с высокими требованиями к коррозионной стойкости.

Наша компания входит в десятку крупнейших в Китае производители цементированного карбида. Если вам нужны изделия из цементированного карбида, пожалуйста связаться с нами.