Carburo de tungsteno reciclado frente a virgen: comparación de rendimiento

El reciclaje de carburo de wolframio (WC) a partir de residuos de yunques de aleaciones duras no sólo contribuye a la sostenibilidad, sino que también mejora el rendimiento del material en diversas aplicaciones industriales. El proceso implica un meticuloso proceso de molienda y cribado que da como resultado partículas de WC finas y de alta calidad que presentan propiedades físicas únicas en comparación con el carburo de tungsteno nativo.

Análisis comparativo de carburo de tungsteno reciclado y nativo

Tamaño y distribución de partículas:

• Carburo de tungsteno reciclado: Tras la recuperación y el procesado, estas partículas son significativamente más finas, con una considerable 59,7% de ellas que oscilan entre 1-2 μm y un tamaño medio de 1,54 μm. La distribución es notablemente estrecha, mostrando una curva de distribución unimodal.
• Carburo de tungsteno nativo: En cambio, las partículas nativas tienen un tamaño medio de 14,2 μm y una curva de distribución multimodal más amplia. Sin embargo, tras la molienda con bolas, tanto las partículas de WC reciclado como las nativas se aproximan en tamaño, y la mayoría de ellas se sitúan en el intervalo de 0,5-1,0 μm y presentan distribuciones unimodales similares.

Diferencias morfológicas:

• En carburo de tungsteno reciclado Las partículas mantienen formas cristalinas completas con bordes lisos, individuales, triangulares y alargadas. Esto es indicativo de una distribución uniforme de las partículas y de menos defectos internos.
• Por el contrario, las partículas de carburo de wolframio nativo son generalmente grandes agregados irregulares con límites de grano indistintos, carentes de estructuras cristalinas completas.

Métricas de rendimiento

Integridad estructural y rendimiento:

• El WC reciclado conserva mejor la integridad estructural debido a la preservación de las estructuras de grano durante los procesos de separación electrolítica y sinterización.
• La aleación WC-10Co fabricada a partir de WC reciclado no sólo iguala sino que supera ligeramente el rendimiento de las aleaciones de WC nativo en términos de resistencia a la flexión, tenacidad al impacto y resistencia al impacto múltiple.

Dureza a la fractura y resistencia al desgaste:

• La tenacidad a la fractura de la aleación WC reciclada parece ligeramente superior a la de la aleación nativa.
• Las pruebas de resistencia al desgaste también revelan que la aleación de WC reciclada tiene una resistencia al desgaste marginalmente superior en comparación con la aleación de WC nativa YG10C (ISO K20).

Observaciones sobre la microestructura:

• La microestructura de la aleación reciclada muestra límites de grano claros y una distribución uniforme del grano con baja interconectividad.
• La aleación nativa de WC, aunque contiene algunos granos gruesos de WC, presenta límites de grano difusos y una microestructura más irregular con mayor interconectividad.

Conclusión

El análisis detallado y la comparación del carburo de wolframio reciclado frente al nativo revelan que el reciclado no sólo conserva, sino que potencialmente mejora ciertas propiedades clave del WC. Estos resultados subrayan la viabilidad del reciclaje como método para producir aleaciones duras de alto rendimiento para la minería. Este enfoque no sólo apoya la sostenibilidad medioambiental, sino que también ofrece una alternativa rentable para las industrias que dependen del carburo de wolframio. Los resultados de este estudio abogan por una adopción más amplia y una mejora continua de las prácticas de reciclaje dentro de la industria del carburo de tungsteno, lo que podría conducir a avances significativos en la ciencia de los materiales y las aplicaciones de ingeniería.