{"id":13993,"date":"2020-04-29T08:55:28","date_gmt":"2020-04-29T08:55:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=13993"},"modified":"2021-10-11T06:08:04","modified_gmt":"2021-10-11T06:08:04","slug":"present-research-on-main-kinds-of-wc-based-composites","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/present-research-on-main-kinds-of-wc-based-composites\/","title":{"rendered":"Investigaci\u00f3n actual sobre los principales tipos de compuestos basados en WC"},"content":{"rendered":"
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El carburo cementado es un tipo de carburo cementado que se fabrica mediante un proceso de pulvimetalurgia a partir del compuesto duro de metal refractario y metal de uni\u00f3n. Debido a su buena dureza y resistencia, es ampliamente utilizado en muchos campos. Con el requisito de rendimiento de alta temperatura y resistencia a la corrosi\u00f3n de los materiales de carburo cementado cada vez m\u00e1s altos, el rendimiento de los materiales de carburo cementado existentes es dif\u00edcil de cumplir con sus requisitos de uso. En los \u00faltimos 30 a\u00f1os, muchos acad\u00e9micos han llevado a cabo investigaciones experimentales sobre compuestos basados en WC y han obtenido una serie de resultados de investigaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Metales WC<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

WC-Co<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El material cementoso ampliamente utilizado en el carburo de tungsteno es el cobalto. El sistema WC Co ha sido ampliamente estudiado. La adici\u00f3n de CO hace que el WC tenga buena humectabilidad y adhesi\u00f3n. Adem\u00e1s, como se muestra en la Figura 13.2, la adici\u00f3n de CO tambi\u00e9n puede mejorar significativamente la resistencia y la tenacidad.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 13.3 micrograf\u00eda electr\u00f3nica de retrodispersi\u00f3n de polvo de WC Co que muestra las estructuras externas y de secci\u00f3n transversal: (a), (b) F8; (c), (d) M8; y (E), (f) C8.<\/p>\n\n\n\n

Realiz\u00f3 im\u00e1genes de electrones de retrodispersi\u00f3n de polvos F8, M8 y C8 y sus secciones pulidas. Se observ\u00f3 que todos los polvos tienen una forma esf\u00e9rica t\u00edpica. El polvo F8 muestra una acumulaci\u00f3n densa de carburos finos, mientras que el polvo M8 y C8 muestra una estructura de acumulaci\u00f3n relativamente floja con algunos poros. En la secci\u00f3n pulida, todas las muestras muestran un fen\u00f3meno de dispersi\u00f3n obvio, y la dureza y la resistencia al desgaste son inversamente proporcionales al contenido de cobalto. La dureza Vickers (HV) var\u00eda de 1500 a 2000 HV30, y la tenacidad a la fractura var\u00eda de 7 a 15 MPa M1 \/ 2. Este cambio significativo es una funci\u00f3n de la composici\u00f3n de carburo, la microestructura y la pureza qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

En t\u00e9rminos generales, cuanto menor es el tama\u00f1o de part\u00edcula, mayor es la dureza y mejor es la resistencia al desgaste. Cuanto mayor es la fracci\u00f3n de volumen de CO, mayor es la tenacidad a la fractura, pero menor es la dureza y la resistencia al desgaste (Jia et al., 2007). Por lo tanto, para obtener un mejor rendimiento, es inevitable considerar el uso de otros materiales cementosos.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, debido a las razones anteriores, no tiene una estrategia cient\u00edfica y es f\u00e1cil afectar la tendencia de los precios. Adem\u00e1s, la combinaci\u00f3n de WC y polvo de co es preocupante porque son m\u00e1s letales que cualquier uso individual.<\/p>\n\n\n\n

WC-Ni<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El n\u00edquel es m\u00e1s barato y m\u00e1s f\u00e1cil de obtener que el cobalto. Tiene una buena propiedad de endurecimiento. Se puede usar para mejorar el rendimiento de corrosi\u00f3n \/ oxidaci\u00f3n, resistencia a altas temperaturas y resistencia al desgaste en ambientes hostiles. En comparaci\u00f3n con la aleaci\u00f3n WC Co, la plasticidad del material es menor. Debido a que el n\u00edquel se disuelve bien en WC, se usa como adhesivo para sustratos de WC, lo que resulta en una fuerte uni\u00f3n entre ellos.<\/p>\n\n\n\n

WC-Ag<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La adici\u00f3n de Ag hace que el WC sea un tipo de material resistente al arco. Bajo la acci\u00f3n de una corriente de sobrecarga, el WC a menudo se carga en dispositivos de conmutaci\u00f3n, lo que puede atribuirse a la conocida resistencia de contacto el\u00e9ctrico (RC) de este \u00faltimo. Vale la pena mencionar que la resistividad del compuesto WC Ag disminuye con el aumento del contenido de Ag, y la dureza disminuye con el aumento del contenido de Ag, lo que se debe a la gran diferencia entre la dureza de WC y Ag. Adem\u00e1s, los granos de WC gruesos tienen una resistencia de contacto muy baja y estable.<\/p>\n\n\n\n

La Figura 13.4 muestra la resistencia promedio de contacto el\u00e9ctrico (RC) producida por el interruptor<\/p>\n\n\n\n

Ciclo 11e50 con diferente contenido de plata y tama\u00f1o de part\u00edcula WC, porque se observa que la RC de la mayor\u00eda de los materiales es estable despu\u00e9s de 10 ciclos de conmutaci\u00f3n. La resistencia de contacto de la plata est\u00e1 entre 50-55 wt% (relaci\u00f3n de volumen 60% y 64.6%) en WC con un tama\u00f1o de part\u00edcula de 4 mm, y entre 55-60 wt% (relaci\u00f3n de volumen 64.6% y 69%) en WC con un tama\u00f1o de part\u00edcula de 0.8 y 1.5 mm. Por lo tanto, esto determina la composici\u00f3n inicial de la inversi\u00f3n, donde la matriz Ag est\u00e1 completamente interconectada. Para componentes fijos, se observ\u00f3 una disminuci\u00f3n en la resistencia de contacto entre 1,5 y 4 mm de tama\u00f1o de part\u00edcula WC, que tambi\u00e9n marca el umbral de permeaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

WC-Re<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Los cient\u00edficos est\u00e1n utilizando el carburo de tungsteno para fortalecer el renio con el fin de obtener un mejor rendimiento que WC Co, porque RE puede aportar dureza a altas temperaturas y una buena combinaci\u00f3n<\/p>\n\n\n\n

En la Figura 13.4, la relaci\u00f3n de la resistencia de contacto el\u00e9ctrico promedio con diferente contenido de Ag y tama\u00f1o de part\u00edcula de WC a la resistencia de contacto del sustrato de WC durante los ciclos 11 a 50 es co o Ni. De acuerdo con las caracter\u00edsticas de microestructura del n\u00facleo de WC (contenido de 20% RE), se describe que el n\u00facleo de WC retuvo en CO y continu\u00f3 formando la estructura HCP, mejorando as\u00ed la dureza de la aleaci\u00f3n. Los investigadores tambi\u00e9n fortalecieron la re en WC Ni y encontraron inferencias similares. Debido a su mayor dureza y al doble de durabilidad de WC Co, la aleaci\u00f3n se utiliza para fabricar piezas de herramientas competitivas. Al prensar en fr\u00edo WC y Re en polvo seguido de un proceso patentado de prensado en caliente, se observaron m\u00e1s de 2400 kg \/ mm ~ 2 de HV (en comparaci\u00f3n con 1700 kg \/ mm ~ 2 para WC-Co)<\/p>\n\n\n\n

WC intermet\u00e1licos<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

WC-FeAl<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

En las \u00faltimas d\u00e9cadas, los compuestos intermet\u00e1licos como adhesivos cer\u00e1micos han atra\u00eddo la atenci\u00f3n de las personas. El aluminuro de hierro tiene una excelente resistencia a la oxidaci\u00f3n y a la corrosi\u00f3n, baja toxicidad, alta dureza, buena resistencia al desgaste, estabilidad a altas temperaturas y buena humectabilidad. Es termodin\u00e1micamente adecuado para WC como aglutinante. La dureza y la resistencia a la fractura de WC FeAl y WC Co son b\u00e1sicamente las mismas. La dureza y resistencia al desgaste de la aleaci\u00f3n WC Co son similares a las de la aleaci\u00f3n WC Co convencional. Se puede considerar que si se puede optimizar el tama\u00f1o de grano, es posible reemplazar el WC Co. tradicional. La figura 13.5 muestra la curva de distribuci\u00f3n del tama\u00f1o de part\u00edcula del polvo mixto WC FeAl preparado por diferentes procesos de molienda de bolas y \/ o secado. Las tres curvas en la figura 13.5 tienen distribuci\u00f3n bimodal. En la Figura 13.5, el pico izquierdo del tama\u00f1o de part\u00edcula m\u00e1s peque\u00f1o corresponde al pico izquierdo de una sola part\u00edcula WC. El valor m\u00e1ximo correcto del tama\u00f1o de part\u00edcula m\u00e1s grande corresponde al valor m\u00e1ximo de los fragmentos de FeAl que contienen algunas part\u00edculas de WC. Cuando se mueve el pico correcto, el pico izquierdo no depende del proceso de molienda y \/ o secado. El pico correcto de polvo DR (etanol deshidratado como disolvente para un secado r\u00e1pido) cambia al pico correspondiente de los otros dos polvos.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 13.5 Distribuciones de tama\u00f1o de part\u00edcula de polvos mixtos WC-FeAl preparados a partir de diversos procesos de polvo.<\/p>\n\n\n\n

WC-cer\u00e1mica<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

WC-MgO<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Los materiales compuestos de Wc-mgo se han utilizado ampliamente debido a la adici\u00f3n de part\u00edculas de MgO en la matriz de WC, lo que tiene poco efecto sobre la dureza y mejora significativamente la tenacidad de los materiales. La dureza es inversamente proporcional a la tenacidad, pero en el caso de esta aleaci\u00f3n, la dureza se obtiene cuando la p\u00e9rdida de dureza es muy peque\u00f1a. Agregar una peque\u00f1a cantidad de VC, Cr3C2 y otros inhibidores del crecimiento del grano al material estudiado no solo puede controlar el crecimiento del grano en el proceso de sinterizaci\u00f3n, sino que tambi\u00e9n mejora las propiedades mec\u00e1nicas del material.<\/p>\n\n\n\n

WC-Al2O3<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Debe mencionarse aqu\u00ed que Al2O3 se usa como material de refuerzo para WC, y viceversa, debido a sus excelentes propiedades mec\u00e1nicas y f\u00edsicas.<\/p>\n\n\n\n

La temperatura de sinterizaci\u00f3n y el tiempo de retenci\u00f3n tienen efectos significativos sobre la microestructura y las propiedades mec\u00e1nicas del compuesto wc-40vol% Al2O3. Con el aumento de la temperatura de sinterizaci\u00f3n y el tiempo de mantenimiento, aumenta la densidad relativa y el tama\u00f1o de part\u00edcula. Al mismo tiempo, los valores de alta presi\u00f3n y resistencia a la fractura aumentan primero y luego disminuyen. La microestructura del camino de grietas revela la existencia de puentes de grietas y desviaci\u00f3n de grietas. En los compuestos wc-40vol% Al 2O 3, el principal mecanismo de endurecimiento es la generaci\u00f3n de grietas secundarias y laterales. Otro estudio muestra que el HV es de aproximadamente 20e25gpa y la resistencia a la fractura es de 5e6mpa.m1 \/ 2.<\/p>\n\n\n\n

La figura 13.6 muestra la tendencia de variaci\u00f3n de dureza, tenacidad a la fractura y resistencia a la fractura transversal con contenido de al\u00famina. Cabe se\u00f1alar que estos valores son bastante diferentes de los informados (Mao et al., 2015). Pure WC tiene la mayor dureza y la menor tenacidad a la fractura. La adici\u00f3n de Al2O3 mejora la tenacidad a la fractura, pero la dureza de la al\u00famina pura es menor que la del WC puro, y la dureza del compuesto wc-al2o3 disminuye. Los diferentes resultados en la Figura 13.6 muestran que las propiedades mec\u00e1nicas dependen no solo del contenido de al\u00famina, sino tambi\u00e9n del proceso de producci\u00f3n y el grado de los diferentes sustratos. <\/p>\n\n\n\n

WC abrasivos<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

WC cBN<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Debido a que el CBN tiene una excelente dureza, estabilidad t\u00e9rmica y actividad de reacci\u00f3n con el hierro, agregar CBN a WC Co puede mejorar la resistencia al desgaste, la dureza y las propiedades mec\u00e1nicas del material. Una vez que CBN se fortalezca en la matriz WC, se producir\u00e1 una fuerte adhesi\u00f3n. Adem\u00e1s, se puede obtener una mejor tenacidad a la fractura por desviaci\u00f3n de grietas o puente de part\u00edculas de CBN. Los dos obst\u00e1culos principales en el proceso de adici\u00f3n de CBN son la conversi\u00f3n de CBN a hBN y el fuerte enlace covalente entre B y N, lo que resulta en la baja capacidad de sinterizaci\u00f3n de CBN y carburo cementado.<\/p>\n\n\n\n

WC diamantes<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El diamante WC tiene una excelente tenacidad a la fractura, resistencia al crecimiento de grietas y resistencia a la reflexi\u00f3n. Este material solo se puede producir en condiciones termodin\u00e1micas para evitar que el diamante se convierta en grafito. A trav\u00e9s de m\u00e1s investigaciones para mejorar el rendimiento de este material, podemos compensar la enorme brecha de costos, que es muy necesaria.<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Cemented carbide is a kind of cemented carbide which is made by powder metallurgy process from the hard compound of refractory metal and bonding metal. Because of its good hardness and strength, it is widely used in many fields. With the requirement of high temperature performance and corrosion resistance of cemented carbide materials getting higher…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":13997,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79,1],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/\u56fe\u72472-7.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13993"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13993"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13993\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13997"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13993"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13993"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13993"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}