Desempenho da reciclagem de carbeto de tungstênio

A reciclagem de carbeto de tungstênio (WC) de resíduos de bigornas de ligas duras não só contribui para a sustentabilidade, mas também melhora o desempenho do material em várias aplicações industriais. O processo envolve moagem e peneiramento meticulosos de esferas, o que resulta em partículas de WC finas e de alta qualidade que apresentam propriedades físicas exclusivas em comparação com o carbeto de tungstênio nativo.

Análise comparativa de carboneto de tungstênio reciclado e nativo

Tamanho e distribuição de partículas:

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• Carbeto de tungstênio reciclado: Após a recuperação e o processamento, essas partículas são significativamente mais finas, com 59,7% delas variando entre 1-2 μm e um tamanho médio de 1,54 μm. A distribuição é notavelmente estreita, mostrando uma curva de distribuição unimodal.
• Carbeto de tungstênio nativo: Em contraste, as partículas nativas têm uma média de 14,2 μm e uma curva de distribuição multimodal mais ampla. No entanto, após a moagem de bolas, as partículas de WC recicladas e nativas se alinham mais próximas em tamanho, com a maioria das partículas caindo na faixa de 0,5-1,0 μm e exibindo distribuições unimodais semelhantes.

Diferenças morfológicas:

• As partículas de carbeto de tungstênio reciclado mantêm formas cristalinas completas com bordas lisas, individuais, triangulares e alongadas. Isso indica uma distribuição uniforme das partículas e menos defeitos internos.
• Por outro lado, as partículas nativas de carbeto de tungstênio são geralmente grandes agregados irregulares com limites de grãos indistintos, sem estruturas cristalinas completas.

Métricas de desempenho

Integridade estrutural e desempenho:

• O WC reciclado retém melhor a integridade estrutural devido à preservação das estruturas de grãos durante os processos de separação eletrolítica e sinterização.
• A liga WC-10Co feita de WC reciclado não apenas se iguala, mas também supera ligeiramente o desempenho das ligas de WC nativas em termos de resistência à flexão, resistência ao impacto e resistência a múltiplos impactos.

Resistência à fratura e resistência ao desgaste:

• A resistência à fratura da liga de WC reciclada parece ser ligeiramente superior à da liga nativa.
• Os testes de resistência ao desgaste também revelam que a liga de WC reciclada tem uma resistência ao desgaste marginalmente maior em comparação com a liga de WC nativa YG10C (ISO K20).

Observações sobre a microestrutura:

• A microestrutura da liga reciclada demonstra limites de grãos claros e distribuição uniforme de grãos com baixa interconectividade.
• A liga de WC nativa, embora contenha alguns grãos grosseiros de WC, apresenta limites de grão borrados e uma microestrutura mais irregular com maior interconectividade.

Conclusão

A análise detalhada e a comparação entre o carbeto de tungstênio reciclado e o nativo revelam que a reciclagem não apenas preserva, mas também aprimora potencialmente determinadas propriedades essenciais do WC. Essas descobertas ressaltam a viabilidade da reciclagem como um método para produzir ligas duras de mineração de alto desempenho. Essa abordagem não apenas apoia a sustentabilidade ambiental, mas também oferece uma alternativa econômica para os setores que dependem do carbeto de tungstênio. Os resultados deste estudo defendem a adoção mais ampla e a melhoria contínua das práticas de reciclagem no setor de carbeto de tungstênio, o que pode levar a avanços significativos na ciência dos materiais e nas aplicações de engenharia.