A volfrám-karbid kemény anyag, amely volfrámból és szénből áll. Rendkívül nagy keménységéről és kopásállóságáról ismert, és széles körben használják a modern iparban. Általában por alakban állítják elő szinterezési eljárással különféle cementált keményfém termékekké, amelyeket széles körben használnak vágószerszámokban, öntőformákban, fúrószárakban, kopásálló alkatrészekben és katonai felszerelésekben.
A volfrám-karbid legfigyelemreméltóbb tulajdonsága az ultra-nagy keménysége, amely a gyémánt után a második, és eléri a 9,0-9,5 Mohs-keménységet. Ez jelentős előnyöket biztosít a nagy intenzitású feldolgozás során, mint például a vágás és a köszörülés. Keménysége lehetővé teszi, hogy hosszú ideig ellenálljon a súrlódásnak és a kopásnak, megőrizve a stabil teljesítményt különféle kemény munkakörnyezetekben.
A kopásállósága volfrámkarbid ideális anyagválasztássá teszi, különösen ott, ahol nagy pontosságú megmunkálásra és nagy kopásállóságra van szükség. Legyen szó magas hőmérsékletről, nagy nyomásról vagy kemény anyagokkal való hosszan tartó érintkezésről, a volfrámkarbid megőrzi alakját és tulajdonságait, nagymértékben növelve a berendezések és szerszámok élettartamát.
Keménysége és kopásállósága mellett a volfrámkarbid kiválóan ellenáll a magas hőmérsékletnek és a korróziónak is. A volfrám-karbid 500°C-ig alig veszít keménységéből, ezért fontos a fémfeldolgozásban és a magas hőmérsékletű műveletekben. Ezen túlmenően a savas és lúgos korrózióval szembeni ellenálló képessége alkalmassá teszi korrozív környezetekben való használatra, mint például a kőolaj- és vegyipar.
A volfrám-karbid gyártási folyamata alapvetően két lépésből áll: a volfrámpor előállítása és a szinterezési folyamat.
A volfrámkarbid alapvető nyersanyaga a volfrámpor, amelyet általában kémiai redukcióval nyernek. Egy sor összetett kémiai reakció után tiszta volfrámpor keletkezik.
A volfrámpor elkészítése után szénporral összekeverik, és magas hőmérsékleten szinterezik, így volfrám-karbidot képeznek. A szinterezési folyamatot általában 1600 °C körüli hőmérsékleten hajtják végre, lehetővé téve, hogy a wolframpor szénnel reagáljon, és így volfrám-karbid kristályok képződjenek. A szinterezett volfrám-karbid nagy sűrűséggel és keménységgel rendelkezik, és különféle szükséges alakzatokra megmunkálható.
A volfrámkarbid legszélesebb körben alkalmazott alkalmazása a fémfeldolgozó iparban a forgácsolószerszámok gyártása, mint például esztergaszerszámok, marók, fúrószárak stb. A volfrámkarbid rendkívül nagy keménysége és kopásállósága miatt a vágószerszámok magas hőmérsékleten és nagy igénybevételi körülmények között dolgozik, jelentősen javítva a feldolgozás hatékonyságát és pontosságát.
A keményfém öntőformákat kiváló keménységük és kopásállóságuk miatt széles körben használják fémalakítási, fröccsöntési és fröccsöntési eljárásokban. A keményfém öntőformák rendkívül hosszú élettartammal rendelkeznek, és megőrizhetik alakjukat és teljesítményüket nagy intenzitású gyártási környezetben, nagymértékben csökkentve a szerszámcsere és -javítás gyakoriságát.
A volfrámkarbid kőolaj- és bányamezőkben való alkalmazása elsősorban a fúrószárak és kopásálló alkatrészek gyártásában jelenik meg. Mivel a volfrám-karbid anyag nagy keménységet képes fenntartani extrém nyomási és hőmérsékleti viszonyok között, a volfrám-karbid fúrószárak ideálisak kemény kőzetképződmények és fémércek fúrásához. Ezenkívül a volfrám-karbidot széles körben használják kopásálló szelepek és szivattyúalkatrészek előállítására is, hogy meghosszabbítsák a berendezések élettartamát.
A repülőgépiparban és a katonai iparban a volfrámkarbidot magas hőmérsékletnek és nyomásnak ellenálló alkatrészek gyártására használják. Használható páncéltörő robbanófejek készítésére is katonai lőszerekhez, mert rendkívül kemény, és képes áthatolni a páncélon és a kemény célpontokon. A repülőgép-hajtóművekben és a turbinákban keményfém alkatrészeket használnak, hogy ellenálljanak a szélsőséges hőmérsékleteknek és a súrlódásnak.
A volfrámkarbidot nem csak az iparban használják, hanem az ékszeriparban is széles körben használják fényessége és keménysége miatt. A keményfém gyűrűket, karkötőket stb. egyre több fogyasztó részesíti előnyben, mert nem könnyen karcolódnak, nem könnyen deformálódnak, és csillogóak.
Az ipari igények diverzifikálásával a kompozit anyagokat és a volfrám-karbid új ötvözetanyagait folyamatosan fejlesztik, hogy javítsák szívósságukat és ütésállóságukat. Egyes alkalmazási forgatókönyvekben a szívósság és a keménység egyensúlya a jövőbeni fejlesztés középpontjába kerül.
A gyártási folyamatok fejlődésével a volfrámkarbid anyagok precíziós feldolgozási technológiája folyamatosan javul, különösen a mikronszintű feldolgozás területén. A finomabb szabályozás révén a keményfém alkatrészek kifinomultabb berendezésekben is használhatók lesznek, például elektronikus alkatrészek és mikromechanikai rendszerek gyártásában.
Egyedülálló keményfém anyagként a Tungsten Carbide fontos helyet foglal el a modern iparban kiváló keménységének, kopásállóságának és magas hőmérsékleti ellenállásának köszönhetően. Akár a forgácsolószerszámok, a szerszámgyártás, a kőolajbányászat, a repülőgépipar és a hadiipar területén, a volfrámkarbid megmutatta pótolhatatlan előnyeit. A technológia fejlődésével és az új anyagok kifejlesztésével a volfrámkarbid a jövőben kiterjedtebb és mélyebb szerepet fog játszani, elősegítve az ipar folyamatos fejlődését.
