Analisis Mendalam tentang Masalah Umum dan Penyebab Tungsten Carbide

Tungsten karbida, material berkinerja tinggi yang terbuat dari senyawa keras logam tahan api dan logam pengikat melalui metalurgi serbuk, memiliki karakteristik yang sangat baik seperti kekerasan tinggi, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap korosi. Material ini banyak digunakan di berbagai bidang, seperti alat potong, cetakan, dan komponen yang tahan aus. Namun, karena pengaruh berbagai faktor selama produksi, penggunaan, dan pemrosesan, tungsten karbida sering mengalami beberapa masalah. Selanjutnya, kita akan mempelajari masalah umum ini dan penyebabnya.

I. Stabilitas Termal yang Buruk

Tungsten karbida rentan terhadap oksidasi dan korosi pada suhu tinggi, dan stabilitas termalnya relatif buruk, sehingga membatasi suhu pengoperasian dan lingkungan aplikasinya. Ketika terkena suhu tinggi, terutama di atas suhu operasi normalnya, tungsten karbida rentan terhadap reaksi oksidasi, yang mengarah pada pembentukan lapisan oksida di permukaan, yang pada gilirannya mengurangi kekerasan dan ketahanan ausnya. Selain itu, ekspansi termal juga mungkin terjadi pada tungsten karbida pada suhu tinggi. Jika koefisien muai panas tidak sesuai dengan bahan lain, maka dapat dengan mudah menyebabkan keretakan dan patah.

Bisnis pabrik kami: suku cadang karbida, suku cadang cetakan, cetakan injeksi medis, cetakan injeksi presisi, cetakan injeksi PFA teflon, alat kelengkapan tabung PFA. email: [email protected],whatsapp:+8613302615729.

Analisis Penyebab

• Komposisi Bahan: Tungsten karbida terutama terdiri dari fase keras seperti tungsten karbida (WC) dan titanium karbida (TiC), serta fase pengikat seperti kobalt (Co). Stabilitas termal komponen-komponen ini secara langsung memengaruhi stabilitas termal tungsten karbida.
• Proses Produksi: Parameter proses produksi seperti suhu sintering, waktu sintering, dan atmosfer sintering memiliki dampak yang signifikan terhadap stabilitas termal tungsten karbida. Jika suhu sintering terlalu tinggi atau waktu sintering terlalu lama, hal ini dapat menyebabkan butiran tungsten karbida tumbuh, sehingga mengurangi stabilitas termalnya.
• Lingkungan Operasi: Ketika digunakan di lingkungan yang keras seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kecepatan tinggi, tungsten karbida rentan terhadap tekanan termal, yang dapat menyebabkan masalah seperti oksidasi, korosi, dan ekspansi termal.

II. Kerentanan terhadap Fraktur

Tungsten karbida memiliki kekerasan dan kerapuhan yang tinggi, sehingga rentan terhadap keretakan dan patah. Khususnya apabila digunakan di bawah beban tinggi dan kecepatan tinggi, rentan terhadap kerusakan akibat kelelahan, yang dapat menyebabkan patah. Selain itu, proses produksi tungsten karbida juga dapat memengaruhi performa frakturnya. Misalnya, pori-pori dan inklusi pada material dapat memengaruhi kinerja fraktur.

Analisis Penyebab

• Karakteristik Material: Tungsten karbida sendiri memiliki karakteristik kekerasan tinggi dan kerapuhan tinggi, yang membuatnya rentan patah apabila terkena benturan atau getaran eksternal.
• Proses Produksi: Selama produksi tungsten karbida, jika parameter pengepresan tidak sesuai, parameter tungku sintering tidak sesuai, atau bahan bakunya mengandung terlalu banyak gas, maka dapat menyebabkan cacat seperti pori-pori atau inklusi di dalam atau di permukaan tungsten karbida. Cacat ini secara signifikan dapat mengurangi kekuatan dan ketangguhan tungsten karbida.
• Kondisi Operasi: Apabila menggunakan tungsten carbide dalam kondisi yang keras seperti beban tinggi dan kecepatan tinggi, karena kekerasan dan kerapuhannya yang tinggi, tungsten carbide rentan terhadap kerusakan akibat kelelahan dan fraktur berikutnya. Selain itu, juga rentan patah apabila terkena benturan atau getaran.

III. Kesulitan Pemrosesan Tinggi

Sebagai material yang sulit dikerjakan dengan mesin, tungsten karbida menghadirkan tantangan pemrosesan yang signifikan, terutama diwujudkan dalam aspek-aspek berikut ini.

• Kekerasan Tinggi: Kekerasan tungsten karbida jauh lebih tinggi daripada baja biasa. Hal ini memerlukan penggunaan alat potong atau alat gerinda dengan kekerasan tinggi selama pemrosesan, dan juga cenderung menghasilkan gaya gerinda yang tinggi dan panas gerinda yang tinggi.
• Kerapuhan Tinggi: Kerapuhan tungsten karbida yang tinggi membuatnya rentan terhadap keretakan dan patahan selama pemrosesan, yang memengaruhi akurasi pemrosesan dan kualitas permukaan.
• Batas dan Kekuatan Elastis yang Sama: Batas elastis dan kekuatan tungsten karbida sangat dekat, sehingga sulit untuk mengontrol deformasi material dan distribusi tegangan selama pemrosesan.

Analisis Penyebab

• Karakteristik Material: Kekerasan dan kerapuhan tungsten karbida yang tinggi adalah alasan utama untuk kesulitan pemrosesan yang tinggi. Selain itu, konduktivitas termal yang buruk dari tungsten karbida menyulitkan panas yang dihasilkan selama pemrosesan untuk menghilang dengan cepat, dan semakin memperburuk kesulitan pemrosesan.
• Teknologi Pengolahan: Saat ini, teknologi pemrosesan untuk tungsten karbida belum matang dan sempurna. Meskipun metode pemrosesan penggilingan tradisional dapat memenuhi kebutuhan pemrosesan tertentu sampai batas tertentu, metode ini memiliki masalah seperti efisiensi penggilingan yang rendah dan biaya tinggi. Selain itu, meskipun teknologi pemrosesan khusus seperti pemrosesan ultrasonik dan elektrolitik dapat menyelesaikan beberapa masalah pemrosesan tungsten karbida sampai batas tertentu, teknologi tersebut juga mengalami efisiensi pemrosesan yang rendah dan biaya yang tinggi.

IV. Kesimpulan

Singkatnya, tungsten karbida sering mengalami masalah seperti stabilitas termal yang buruk, kerentanan terhadap fraktur, dan kesulitan pemrosesan yang tinggi selama produksi, penggunaan, dan pemrosesan. Penyebab masalah ini terutama terletak pada faktor-faktor seperti karakteristik material, proses produksi, dan kondisi pengoperasian. Untuk mengatasi masalah ini, kita perlu memulai dari aspek-aspek seperti komposisi material, proses produksi, dan kondisi operasi, serta terus mengoptimalkan dan meningkatkan teknologi produksi dan penggunaan tungsten karbida. Pada saat yang sama, kami juga perlu memperkuat upaya penelitian dan pengembangan tungsten karbida untuk mendorong inovasi dan pengembangan teknologinya secara berkelanjutan.