I. Co-dhèanamh an stuth bunaiteach
1. Ìre Chruaidh: Carbide Tungstan (WC)
- Raon Co-rèir: 70–95%
- Prìomh ThogalaicheanA’ nochdadh cruas agus strì an aghaidh caitheamh fìor àrd, le cruas Vickers ≥1400 HV.
- Buaidh Meud Gràin:
- Gràn garbh (3–8μm)Seasmhachd àrd agus strì an aghaidh buaidh, freagarrach airson cruthan le greabhal no eadar-fhilleadh cruaidh.
- Gràn Mìn/Ultra-mhìn (0.2–2μm)Cruas agus strì an aghaidh caitheamh nas fheàrr, freagarrach airson cruthan fìor sgrìobach leithid clach-ghainmhich grianchloch.
2. Ìre Ceanglaiche: Cobalt (Co) no Nickel (Ni)
- Raon Co-rèir: 5–30%, ag obair mar “ghreamaiche meatailteach” gus mìrean tungsten carbide a cheangal agus cruas a thoirt seachad.
- Seòrsachan agus Feartan:
- Stèidhichte air Cobalt (Roghainn Phrìomh-shruthach):
- Buannachdan: Neart àrd aig teòthachd àrd, deagh ghiùlan teirmeach, agus feartan meacanaigeach coileanta nas fheàrr.
- Cleachdadh: A’ mhòr-chuid de chruthachaidhean àbhaisteach agus àrd-teòthachd (bidh cobalt seasmhach fo 400°C).
- Stèidhichte air nicil (Riatanasan Sònraichte):
- Buannachdan: Seasmhachd nas làidire an aghaidh creimeadh (a’ seasamh an aghaidh H₂S, CO₂, agus lionntan drileadh àrd-shalainn).
- Tagradh: Achaidhean gas searbhagach, àrd-ùrlaran far a’ chladaich, agus àrainneachdan creimneach eile.
- Stèidhichte air Cobalt (Roghainn Phrìomh-shruthach):
3. Stuthan-cuideachaidh (Leasachadh Mion-Ìre)
- Cròmium Carbide (Cr₃C₂)A’ leasachadh strì an aghaidh ocsaididh agus a’ lughdachadh call ìre ceangailteach fo chumhachan teòthachd àrd.
- Tantalum Carbide (TaC)/Niobium Carbide (NbC)A’ cur bacadh air fàs gràin agus a’ neartachadh cruas aig teòthachd àrd.
II. Adhbharan airson a bhith a’ taghadh meatailt chruaidh carbide tungsten
| Coileanadh | Tuairisgeul Buannachd |
|---|---|
| Frith-aghaidh caitheamh | An dàrna cruas às dèidh daoimean, a tha an aghaidh bleith le mìrean sgrìobach mar ghainmhich chuartz (ìre caitheamh 10+ uiread nas ìsle na stàilinn). |
| Seasmhachd Buaidh | Tha cruas bho ìre ceangailteach cobalt/nicil a’ cur casg air briseadh sìos bho chreathadh sìos an toll agus preabadh nam pìosan (gu h-àraidh foirmlean gràin gharbh + àrd-cobalt). |
| Seasmhachd Teòthachd Àrd | Cumaidh e coileanadh aig teòthachd bonn an tuill eadar 300–500°C (tha crìoch teòthachd de ~500°C aig aloidhean stèidhichte air cobalt). |
| Frith-aghaidh creimeadh | Bidh aloidhean stèidhichte air nicil a’ seasamh an aghaidh creimeadh bho lionntan drileadh anns a bheil sulfar, a’ leudachadh beatha seirbheis ann an àrainneachdan searbhagach. |
| Èifeachdas Cosgais | Cosgais fada nas ìsle na naitrid daoimean/boron ciùbach, le beatha seirbheis 20–50 uair nas fhaide na beatha steallan, a’ tabhann buannachdan iomlan as fheàrr. |
III. Coimeas ri stuthan eile
| Seòrsa Stuth | Eas-bhuannachdan | Suidheachaidhean Iarrtais |
|---|---|---|
| Daoimean (PCD/PDC) | Brisgeachd àrd, droch sheasamh buaidh; air leth daor (~ 100x nas daoire na tungsten carbide). | Is ann ainneamh a thathas ga chleachdadh airson ceann-bheòil; uaireannan ann an àrainneachdan deuchainneach fìor sgrìobach. |
| Nitride Boron Ciùbach (PCBN) | Seasmhachd teòthachd math ach seasmhachd ìosal; daor. | Cruthachaidhean cruaidhe àrd-teòthachd ultra-dhomhainn (neo-phrìomh-shruthach). |
| Ceramics (Al₂O₃/Si₃N₄) | Cruas àrd ach brisgeachd mhòr; droch sheasamh an aghaidh clisgeadh teirmeach. | Aig ìre dearbhaidh obair-lann, gun a bhith air a sgèileadh gu malairteach fhathast. |
| Stàilinn Àrd-Neart | Neo-iomchaidh strì an aghaidh caitheamh, beatha seirbheis ghoirid. | Pìosan ìosal no roghainnean eile sealach. |
IV. Stiùiridhean Mean-fhàs Teicnigeach
1. Leasachadh Stuthan
- Carbide Tungsten NanocrystallineMeud nan gràn <200nm, cruas air a mheudachadh 20% gun a bhith a’ dèanamh cron air seasmhachd (me, sreath Sandvik Hyperion™).
- Structar Gnìomhach air a GhreusadhWC mìn-ghràin àrd-chruaidh air uachdar an t-sròin, cridhe gràin garbh + àrd-chòbalt àrd-chruaidh, a’ cothromachadh strì an aghaidh caitheamh is brisidh.
2. Neartachadh Uachdar
- Còmhdach Daoimean (CVD)Bidh film 2–5μm a’ meudachadh cruas an uachdair gu >6000 HV, a’ leudachadh beatha 3–5x (àrdachadh cosgais 30%).
- Còmhdach leusairSreathan WC-Co air an tasgadh air raointean so-leònte an t-sròin gus strì an aghaidh caitheamh ionadail a neartachadh.
3. Saothrachadh Leasachail
- Carbaid Tungstan Clò-bhuailte 3DA’ comasachadh cruthachadh aonaichte de shianalan sruthadh iom-fhillte (me, structaran Venturi) gus èifeachdas uisgeachaidh a leasachadh.
V. Prìomh nithean airson taghadh stuthan
| Cumhaichean Obrachaidh | Moladh Stuth |
|---|---|
| Cruthachaidhean gu math sgrìobach | WC grinn/ultra-ghrinn + cobalt meadhanach-ìosal (6–8%) |
| Earrannan buailteach do bhuaidhean/crith | WC garbh-ghràin + cobalt àrd (10–13%) no structar ìreichte |
| Àrainneachdan searbhagach (H₂S/CO₂) | Ceanglaiche stèidhichte air nicil + stuth-cuideachaidh Cr₃C₂ |
| Tobraichean fìor dhomhainn (>150°C) | Aloidh stèidhichte air cobalt + stuthan cur-ris TaC/NbC (seachain nicil stèidhichte air neart lag aig teòthachd àrd) |
| Pròiseactan a tha mothachail air cosgais | WC meadhanach-gràin àbhaisteach + 9% cobalt |
Co-dhùnadh
- Ceannas a’ Mhargaidh’S e meatailt chruaidh tungsten carbide (WC-Co/WC-Ni) am prìomh-shruth, a’ dèanamh suas >95% de mhargaidhean ceann-drile bit cruinneil.
- Prìomh ChoileanaidhComas atharrachadh a rèir diofar dhùbhlain cruthachaidh tro atharrachaidhean ann am meud gràin WC, co-mheas cobalt/nicil, agus stuthan cur-ris.
- Neo-atharrachadhTha e fhathast mar an fhuasgladh as fheàrr airson cothromachadh a dhèanamh eadar strì an aghaidh caitheamh, cruas agus cosgais, le teicneòlasan ùr-nodha (nano-chriostalachadh, còmhdach) a’ leudachadh crìochan a chleachdaidhean tuilleadh.
Ùine puist: Ògmhios-03-2025
