टंगस्टन कार्बाइड क्या है?

टंगस्टन कार्बाइड (कठिन धातु)

सीमेंट कार्बाइड, या हार्डमेटल जैसा कि उन्हें अक्सर कहा जाता है,बहुत कठोर वोल्फ्रेम मोनोकार्बाइड (WC) के अनाज को एक कठोर कोबाल्ट या निकल मिश्र धातु के बांधने वाले मैट्रिक्स में तरल चरण सिंटरिंग द्वारा "सिमेंटिंग" करके निर्मित सामग्री हैंसीमेंट कार्बाइड धातु कार्बाइड (WC, TiC, TaC) या कार्बोनिट्राइड (जैसे TiCN) की उच्च कठोरता और शक्ति को धातु मिश्र धातु (Co, Ni, Fe) के बंधक की कठोरता और प्लास्टिसिटी के साथ जोड़ते हैं।जिसमें कठोर कण समान रूप से वितरित होते हैं ताकि एक धातु यौगिक बन सकेवोल्फ्रेम कार्बाइड कार्बाइड का सबसे धातु है, और अब तक का सबसे महत्वपूर्ण कठिन चरण है। अधिक कठोर कार्बाइड कणों सामग्री के भीतर हैं,जितना कठिन होगा, उतना ही लोडिंग के दौरान कम कठोर होगा।; और इसके विपरीत, कठोरता की कीमत पर धातु बांधने वाले की अधिक मात्रा से कठोरता में महत्वपूर्ण वृद्धि प्राप्त की जाती है।

इंजीनियरिंग सामग्री के क्षेत्र में, सीमेंटेड कार्बाइड एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि वे एक विस्तृत गुण सीमा के भीतर उच्च कठोरता और शक्ति के साथ अच्छी कठोरता को जोड़ते हैं,और इस प्रकार इंजीनियरिंग और उपकरण अनुप्रयोगों के लिए सबसे बहुमुखी कठोर सामग्री समूह का गठन करते हैं.

आमतौर पर टंगस्टन कार्बाइड हार्ड मेटल की कठोरता 1600 HV हो सकती है, जबकि हल्के स्टील की कठोरता 160 HV के क्षेत्र में 10 गुना कम होगी।

यद्यपि इसे एक कठोर धातु कहा जाता है, लेकिन वोल्गस्टेन कार्बाइड वास्तव में धातु कोबाल्ट के नरम मैट्रिक्स में एम्बेडेड वोल्गस्टेन कार्बाइड के कठोर कणों के साथ एक समग्र सामग्री है।

वोल्फ्रेम कार्बाइड का रासायनिक सूत्र WC है।

वोल्फ्रेम कार्बाइड को वोल्फ्रेम धातु और कार्बन की प्रतिक्रिया से 1400 से 2000 डिग्री सेल्सियस पर तैयार किया जाता है।अन्य विधियों में एक पेटेंट कम तापमान द्रव बिस्तर प्रक्रिया शामिल है जो या तो वोल्फ्रेम धातु या नीले WO3 को 900 और 1200 °C के बीच CO/CO2मिश्रण और H2 के साथ प्रतिक्रिया करती है.

कठोर धातु के गुण क्या हैं?

यांत्रिक गुण:

यांत्रिक गुण किसी पदार्थ की एक निश्चित प्रकार के बल का सामना करने की क्षमता को दर्शाता है, जो कि लागू होने पर अधिक सटीक परिभाषा की आवश्यकता होती है।स्पष्टता के लिए विभिन्न प्रकार के बल हैं जिनसे प्रतिरोध का विरोध किया जाता हैलोड स्थितियों के अनुसार; कठोर धातुओं के लिए यांत्रिक गुणों के भीतर सबसे महत्वपूर्ण प्रतिरोध संपीड़न प्रतिरोध कर्षण, घर्षण, थकान और टक्कर पार टूटना हैं।

  भौतिक गुण:

टंगस्टन कार्बाइड में 2,870 °C (5,200 °F) पर एक उच्च पिघलने का बिंदु है, एक मानक वायुमंडल (100 kPa) के बराबर दबाव के तहत 6,000 °C (10,830 °F) का एक उबलने का बिंदु है,110 W·m−1·K−1 की थर्मल चालकता, और 5.5 μm·m−1·K−1 के थर्मल विस्तार गुणांक के साथ।

वोल्फ्रेम कार्बाइड बेहद कठोर है, मोहस्केल पर लगभग 9 रैंक, और लगभग 2600 के विकर्स संख्या के साथ। इसमें लगभग 530 ¢ 700 जीपीए का यंग मॉड्यूल, 630 ¢ 655 जीपीए का थोक मॉड्यूल है,और 274 GPa का कतरन मॉड्यूलइसकी अंतिम तन्यता शक्ति 344 एमपीए, अंतिम संपीड़न शक्ति लगभग 2.7 जीपीए और पोयसन अनुपात 0 है।31.

वोल्फ्रेम कार्बाइड की एक पतली छड़ी के माध्यम से एक अनुदैर्ध्य तरंग (ध्वनि की गति) की गति 6220 m/s है।

वुल्फ़्रेम कार्बाइड का लगभग 0.2 μΩ·m का कम विद्युत प्रतिरोध कुछ धातुओं (जैसे वैनेडियम 0.2 μΩ·m) के साथ तुलनीय है।

डब्ल्यूसी को पिघले हुए निकेल और कोबाल्ट दोनों द्वारा आसानी से गीला किया जाता है। डब्ल्यूसी-को प्रणाली के चरण आरेख की जांच से पता चलता है कि डब्ल्यूसी और को एक छद्म द्विआधारी यूटेक्टिक बनाते हैं।चरण आरेख से यह भी पता चलता है कि तथाकथित η-कार्बाइड हैं जिनकी संरचना (Wइन चरणों की भंगुरता के कारण WC-Co कठोर धातुओं में कार्बन सामग्री का नियंत्रण महत्वपूर्ण है।

रासायनिक गुण:

वोल्फ्रेम और कार्बन के दो अच्छी तरह से वर्णित यौगिक हैं, WC और वोल्फ्रेम सेमीकार्बाइड, W 2C। दोनों यौगिक कोटिंग्स में मौजूद हो सकते हैं और अनुपात कोटिंग विधि पर निर्भर कर सकते हैं।

  उच्च तापमान पर WC वोल्फ्रेम और कार्बन में विघटित हो जाता है और यह उच्च तापमान थर्मल स्प्रे के दौरान हो सकता है, उदाहरण के लिए, उच्च गति ऑक्सीजन ईंधन (HVOF) और उच्च ऊर्जा प्लाज्मा (HEP) विधियों में।

WC का ऑक्सीकरण 500-600 °C (932-1,112 °F) पर शुरू होता है। यह एसिड प्रतिरोधी है और केवल कमरे के तापमान से ऊपर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड/नाइट्रिक एसिड (HF/HNO3) मिश्रणों द्वारा हमला किया जाता है।यह कमरे के तापमान पर फ्लोरीन गैस और 400 °C (752 °F) से अधिक क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है और अपने पिघलने बिंदु तक एच 2 को सूखने के लिए प्रतिक्रियाशील नहीं है. बारीक पाउडर WC हाइड्रोजन पेरोक्साइड जलीय घोल में आसानी से ऑक्सीकृत होता है। उच्च तापमान और दबाव पर यह जलीय सोडियम कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करता है जिससे सोडियम टंगस्टेट बनता है,स्क्रैप सीमेंटेड कार्बाइड की वसूली के लिए इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया.