يتمتع فولاذ التنجستن (كربيد التنجستن) بسلسلة من الخصائص الممتازة، مثل الصلابة العالية، ومقاومة التآكل، والقوة والمتانة الجيدة، ومقاومة الحرارة والتآكل، وخاصة صلابته العالية ومقاومته للتآكل، حيث يبقى دون تغيير يُذكر حتى عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، ويحتفظ بصلابة عالية حتى عند 1000 درجة مئوية.

الاسم الصيني: فولاذ التنجستن

الاسم الأجنبي: كربيد الأسمنت (الاسم المستعار)

المميزات: صلابة عالية، مقاومة للتآكل، قوة ومتانة جيدتان

المنتجات: قضيب دائري، صفيحة من فولاذ التنجستن

مقدمة:

يُعرف فولاذ التنجستن، أو كربيد التنجستن المُلبّد، بأنه مادة مركبة مُلبّدة تحتوي على كربيد معدني واحد على الأقل. ومن المكونات الشائعة لفولاذ التنجستن: كربيد التنجستن، وكربيد الكوبالت، وكربيد النيوبيوم، وكربيد التيتانيوم، وكربيد التنتالوم. يتراوح حجم حبيبات الكربيد (أو طوره) عادةً بين 0.2 و10 ميكرون، وتُربط هذه الحبيبات معًا باستخدام مادة رابطة معدنية. غالبًا ما تكون هذه المادة الرابطة هي معدن الكوبالت (Co)، ولكن في بعض التطبيقات الخاصة، يمكن استخدام النيكل (Ni) أو الحديد (Fe) أو معادن وسبائك أخرى. ويُطلق على التركيبة المُحددة للكربيد وطور المادة الرابطة اسم "الدرجة".

يتم تصنيف فولاذ التنجستن وفقًا لمعايير المنظمة الدولية للمقاييس (ISO). ويعتمد هذا التصنيف على نوع مادة قطعة العمل (مثل الدرجات P، M، K، N، S، H). ويُستخدم تركيب الطور الرابط بشكل أساسي لتحديد قوة الفولاذ ومقاومته للتآكل.

تتكون مصفوفة فولاذ التنجستن من جزأين: أحدهما طور التصليد، والآخر معدن الربط. معادن الربط هي عادةً معادن مجموعة الحديد، وأكثرها شيوعًا الكوبالت والنيكل. لذا، توجد سبائك التنجستن-الكوبالت، وسبائك التنجستن-النيكل، وسبائك التنجستن-التيتانيوم-الكوبالت.

بالنسبة للفولاذ الذي يحتوي على التنجستن، مثل الفولاذ عالي السرعة وبعض أنواع الفولاذ المستخدم في قوالب العمل الساخن، يمكن أن يؤدي محتوى التنجستن في الفولاذ إلى تحسين صلابة الفولاذ ومقاومته للحرارة بشكل كبير، ولكن المتانة ستنخفض بشكل حاد.

يُعدّ كربيد التنجستن، أي فولاذ التنجستن، الاستخدام الرئيسي لموارد التنجستن. ويُستخدم الكربيد، المعروف باسم "أسنان الصناعة الحديثة"، على نطاق واسع في منتجات فولاذ التنجستن.

بنية المكونات

عملية التلبيد:

تتمثل عملية تلبيد فولاذ التنجستن في ضغط المسحوق في قالب، ثم إدخاله إلى فرن التلبيد لتسخينه إلى درجة حرارة معينة (درجة حرارة التلبيد)، والحفاظ عليه لفترة زمنية معينة (وقت التثبيت)، ثم تبريده، وذلك للحصول على مادة فولاذ التنجستن بالخصائص المطلوبة.

أربع مراحل أساسية لعملية تلبيد فولاذ التنجستن:

1. في مرحلة إزالة عامل التشكيل والتلبيد المسبق، يخضع الجسم المتلبد للتغيرات التالية في هذه المرحلة:

مع ارتفاع درجة الحرارة في المرحلة الأولية للتلبيد، يتحلل عامل التشكيل أو يتبخر تدريجيًا، مما يؤدي إلى إزالة المادة الملبدة. ويختلف نوع وكمية عملية التلبيد.

تُختزل الأكاسيد الموجودة على سطح المسحوق. عند درجة حرارة التلبيد، يُمكن للهيدروجين اختزال أكاسيد الكوبالت والتنغستن. إذا أُزيل عامل التشكيل في الفراغ ثم لُبِّد، فإن تفاعل الكربون والأكسجين يكون ضعيفًا. يتلاشى إجهاد التلامس بين جزيئات المسحوق تدريجيًا، ويبدأ مسحوق المعدن الرابط بالتعافي وإعادة التبلور، ويبدأ الانتشار السطحي، وتتحسن قوة التكوير.

2. مرحلة التلبيد في الطور الصلب (800 درجة مئوية - درجة حرارة اليوتكتيك)

عند درجة الحرارة التي تسبق ظهور الطور السائل، بالإضافة إلى استمرار عملية المرحلة السابقة، يتم تكثيف تفاعل الطور الصلب والانتشار، ويتم تعزيز التدفق البلاستيكي، ويتقلص الجسم المتلبد بشكل كبير.

3. مرحلة التلبيد في الطور السائل (درجة حرارة اليوتكتيك - درجة حرارة التلبيد)

عندما تظهر المرحلة السائلة في الجسم المتلبد، يكتمل الانكماش بسرعة، ويتبعه تحول بلوري لتشكيل البنية الأساسية وبنية السبيكة.

4. مرحلة التبريد (درجة حرارة التلبيد - درجة حرارة الغرفة)

في هذه المرحلة، يطرأ بعض التغيير على بنية وتركيب طور فولاذ التنجستن باختلاف ظروف التبريد. ويمكن استغلال هذه الخاصية في معالجة فولاذ التنجستن حرارياً لتحسين خصائصه الفيزيائية والميكانيكية.

مقدمة عن التطبيق

ينتمي فولاذ التنجستن إلى كربيد التنجستن، ويُعرف أيضاً باسم سبيكة التنجستن والتيتانيوم. تصل صلابته إلى 89-95 HRA. ولهذا السبب، فإن منتجات فولاذ التنجستن (مثل ساعات التنجستن الشائعة) لا تتآكل بسهولة، وهي صلبة ولا تتأثر بالمعالجة الحرارية، ولكنها هشة.

المكونات الرئيسية لكربيد التنجستن هي كربيد التنجستن والكوبالت، والتي تشكل 99٪ من جميع المكونات، و 1٪ هي معادن أخرى، لذلك يطلق عليه أيضًا فولاذ التنجستن.

يُستخدم عادةً في عمليات التشغيل عالية الدقة، ومواد الأدوات عالية الدقة، والمخارط، وريش الثقب الصدمي، وريش قطع الزجاج، وقواطع البلاط. يتميز بصلابته ومقاومته للتلدين، ولكنه هش. وهو من المعادن النادرة.

يتميز فولاذ التنجستن (كربيد التنجستن) بسلسلة من الخصائص الممتازة، مثل الصلابة العالية، ومقاومة التآكل، والقوة والمتانة، ومقاومة الحرارة والتآكل، وخاصة صلابته العالية ومقاومته للتآكل، حيث يبقى دون تغيير يُذكر حتى عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، ويحتفظ بصلابة عالية حتى عند 1000 درجة مئوية. يُستخدم الكربيد على نطاق واسع كمادة في صناعة أدوات الخراطة، وقواطع التفريز، والمسطحات، والمثاقب، وأدوات التثقيب، وغيرها، لقطع الحديد الزهر، والمعادن غير الحديدية، والبلاستيك، والألياف الكيميائية، والجرافيت، والزجاج، والحجر، والفولاذ العادي، كما يُمكن استخدامه لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ، والمواد التي يصعب تشكيلها، مثل الفولاذ الساخن، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ عالي المنغنيز، وفولاذ الأدوات، وغيرها. وتفوق سرعة قطع كربيد التنجستن المُلبّد حديثًا سرعة قطع الفولاذ الكربوني بمئات المرات.

يمكن أيضًا استخدام فولاذ التنجستن (كربيد التنجستن) لصنع أدوات حفر الصخور، وأدوات التعدين، وأدوات الحفر، وأدوات القياس، والأجزاء المقاومة للتآكل، والمواد الكاشطة المعدنية، وبطانات الأسطوانات، والمحامل الدقيقة، والفوهات، وما إلى ذلك.

مقارنة بين درجات فولاذ التنجستن: S1، S2، S3، S4، S5، S25، M1، M2، H3، H2، H1، G1، G2، G5، G6، G7، D30، D40، K05، K10، K20، YG3X، YG3، YG4C، YG6، YG8، YG10، YG12، YL10.2، YL60، YG15، YG20، YG25، YG28، YT5، YT14، YT15، P10، P20، M10، M20، M30، M40، V10، V20، V30، V40، Z01، Z10، Z20، Z30

تتوفر كميات كبيرة من الفولاذ التنجستن، وسكاكين الكربيد الملبد، ومواصفات الكربيد التنجستن القياسية المختلفة، كما تتوفر القطع الخام من المخزون.

سلسلة المواد

المنتجات النموذجية التمثيلية لمواد سلسلة الصلب التنجستن هي: القضبان المستديرة، وصفائح الصلب التنجستن، وشرائط الصلب التنجستن، وما إلى ذلك.

مادة القالب

قوالب التشكيل التدريجي للفولاذ التنجستن، قوالب سحب الفولاذ التنجستن، قوالب سحب أسلاك الفولاذ التنجستن، قوالب البثق الساخن للفولاذ التنجستن، قوالب التشكيل البارد للفولاذ التنجستن، قوالب تشكيل وتفريغ الفولاذ التنجستن، قوالب التشكيل البارد للفولاذ التنجستن، إلخ.

منتجات التعدين

المنتجات التمثيلية هي: أسنان حفر الطرق المصنوعة من فولاذ التنجستن / أسنان حفر الطرق، رؤوس حفر من فولاذ التنجستن، رؤوس حفر من فولاذ التنجستن، رؤوس حفر من فولاذ التنجستن، رؤوس حفر DTH من فولاذ التنجستن، رؤوس حفر مخروطية دوارة من فولاذ التنجستن، أسنان قطع الفحم من فولاذ التنجستن، أسنان حفر مجوفة من فولاذ التنجستن، إلخ.

مادة مقاومة للتآكل

حلقة مانعة للتسرب من فولاذ التنجستن، مادة مقاومة للتآكل من فولاذ التنجستن، مادة مكبس من فولاذ التنجستن، مادة سكة توجيه من فولاذ التنجستن، فوهة من فولاذ التنجستن، مادة مغزل آلة الطحن من فولاذ التنجستن، إلخ.

مادة فولاذ التنجستن

الاسم الأكاديمي لمادة فولاذ التنجستن هو مقطع فولاذ التنجستن، والمنتجات التمثيلية النموذجية هي: قضيب فولاذ التنجستن الدائري، وشريط فولاذ التنجستن، وقرص فولاذ التنجستن، وصفائح فولاذ التنجستن، إلخ.