Dureza del carburo de tungsteno: guía sobre el tamaño del grano de WC y el contenido de cobalto

El carburo de wolframio (WC) es un material compuesto formado por partículas de carburo de wolframio y un aglutinante metálico, normalmente cobalto (Co). Las propiedades del carburo de wolframio, como la dureza, la tenacidad y la resistencia al desgaste, dependen en gran medida de dos factores principales: el tamaño de grano del carburo de wolframio y el contenido de cobalto en el material compuesto.

El carburo de tungsteno tiene diferentes aplicaciones dependiendo del tamaño del grano de WC y del contenido de cobalto. Los granos finos y ultrafinos son utilizado para productos de carburo cementado que requieren alta precisión y un excelente acabado superficial, como herramientas de corte de carburo para mecanizado de precisión y componentes de moldes. Los granos medianos y gruesos son más adecuados para el mecanizado en bruto y las herramientas de corte de alta resistencia. Se aplica un alto contenido de cobalto en herramientas mineras y determinadas piezas de desgaste, mientras que el contenido bajo en cobalto se utiliza para herramientas de corte y recubrimientos resistentes al desgaste. Para las piezas resistentes al desgaste que requieren resistencia a la abrasión, resistencia a la compresión y acabado superficial, se utilizan materias primas de WC finas y ultrafinas. Los requisitos específicos para el tamaño del grano de carburo de tungsteno varían según la aplicación específica del carburo.

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La dureza varía con los diferentes tamaños de grano del WC.

Influencia del tamaño de grano del WC en la dureza y la tenacidad

1. Dureza:

   • Grano más pequeño: Los granos de WC más pequeños suelen dar lugar a mayores niveles de dureza del carburo de tungsteno. Esto se debe a que los granos más finos ofrecen menos espacio entre ellos, lo que reduce el impacto del aglutinante y aumenta la densidad de la fase de carburo.
   • Granulometría mayor: Por el contrario, los granos más grandes pueden disminuir la dureza global debido a la mayor presencia y efecto del aglutinante, que suele ser más blando que el carburo.

2. Dureza:

   • Grano más pequeño: Aunque los granos más pequeños aumentan la dureza, a veces pueden reducir la tenacidad porque el material se vuelve más quebradizo.
   • Granulometría mayor: Los granos más grandes aumentan la tenacidad del material debido a la mayor ductilidad proporcionada por el aglutinante. Esto hace que el carburo sea más capaz de absorber impactos sin fracturarse.

La tenacidad a la fractura cambia con los diferentes tamaños de grano del WC.

La dureza cambia con el contenido de Co.

Influencia del contenido de cobalto en la dureza y la tenacidad

1. 1. Dureza:

      • Mayor contenido de cobalto: El aumento del contenido de cobalto provoca generalmente una disminución de la dureza. El cobalto actúa como aglutinante y es más blando que el carburo de wolframio. Más cobalto crea una matriz que es menos rígida.
      • Menor contenido de cobalto: Menores cantidades de cobalto aumentan la proporción de carburo de wolframio, que es más duro, mejorando así la dureza global del material.

   2. Dureza:

      • Mayor contenido de cobalto: Más cobalto mejora la tenacidad del carburo de wolframio. La ductilidad del aglutinante metálico ayuda a absorber y distribuir las tensiones de forma más uniforme por todo el material, lo que reduce la probabilidad de propagación de grietas y fallos.
      • Menor contenido de cobalto: Menos cobalto hace que el material sea más duro, pero puede comprometer su tenacidad, haciéndolo más susceptible a la fractura frágil bajo impacto o tensión.

La tenacidad a la fractura varía con el contenido de granos de WC.

Aplicaciones basadas en el tamaño del grano y el contenido de cobalto

• Granos finos y ultrafinos: Se utiliza en aplicaciones que requieren alta precisión y excelentes acabados superficiales, como en el mecanizado de metales donde el detalle y el acabado son críticos.
• Granos medios y gruesos: Más adecuado para el mecanizado en bruto y las herramientas de corte de alta resistencia, donde la dureza es más importante que los detalles finos.
• Alto contenido en cobalto: Ideal para aplicaciones en las que la resistencia al impacto es crucial, como en herramientas de minería y determinadas piezas de desgaste.
• Bajo contenido en cobalto: Se utiliza en aplicaciones en las que la dureza y la resistencia al desgaste son primordiales, como en herramientas de corte y revestimientos resistentes al desgaste.

Conclusión

La elección del material de carburo de tungsteno depende en gran medida de los requisitos específicos de la aplicación. Los fabricantes e ingenieros deben tener en cuenta el equilibrio deseado entre dureza y resistencia, que se ve influido por el tamaño del grano de WC y el contenido de cobalto. Ajustando estos parámetros, el carburo de tungsteno se puede adaptar para satisfacer las exigencias de diversas aplicaciones, desde instrumentos de corte de precisión hasta robustos equipos de minería. Get Technology Co., Ltd., con su experiencia en el procesamiento piezas de carburo de tungstenoutiliza estos principios para suministrar piezas que cumplen estrictas normas de tolerancia y rendimiento.