A resistência ao desgaste do botão de carboneto de tungstênio

A tecnologia moderna está constantemente avançando e os campos de exploração das pessoas estão se expandindo e se aprofundando, enquanto os requisitos para ferramentas estão ficando cada vez mais altos, porque o ambiente de exploração humana é duro e severo, e muitas peças de ferramentas precisam trabalhar em tal ambiente, eles deve ter uma variedade de desempenho abrangente e forte. Por exemplo, eles precisam enfrentar desafios como vedação de alta pressão, corrosão ácida e alcalina. A alta dureza, alta densidade e alto ponto de fusão do botão de metal duro e boa estabilidade química proporcionam uma vantagem absoluta, e tem uma aplicação mais ampla em mineração, perfuração de campos petrolíferos, túneis e escavação de rochas.
A forte resistência ao desgaste da pastilha de mineração de metal duro é comprovada por um grande número de estudos feitos por estudiosos nacionais. O botão de carboneto foi usado para experiências de moagem em granito. Um torno vertical foi escolhido como instrumento para testar a profundidade de intrusão do botão fixo, testando assim a resistência ao desgaste do botão de metal duro. As pastilhas de mineração de metal duro possuem alta dureza, mas são um material frágil e pouco tenaz. Quanto menor o desgaste por unidade de trabalho de fricção, maior a resistência ao desgaste da mineração de botão de carboneto.
É fácil ver a partir dos experimentos de pesquisa que a taxa de desgaste do granito de moagem de dentes de esfera de carboneto é de cerca de mil, quanto menor a taxa de desgaste, mais corresponde às condições de trabalho do botão de perfuração submersível no local. A grande maioria das pastilhas de mineração de metal duro falha devido ao desgaste ao trabalhar com brocas submersíveis, com apenas um pequeno número falhando devido à fratura por impacto. Em algumas operações de perfuração de alta pressão, o processo de produção também é mais rigoroso e, se os botões de metal duro estiverem desgastados e precisarem ser substituídos com frequência, isso pode levar a um aumento significativo nos custos de mão de obra e material. Os pesquisadores, portanto, analisaram os efeitos do tamanho do grão de carboneto de tungstênio (WC), oligoelementos, aglutinante e tratamento térmico químico na resistência ao desgaste do botão de carboneto. Aqui nos concentramos no efeito da adição de oligoelementos na resistência ao desgaste do botão de metal duro.
Em geral, o tamanho de grão dos dentes de carboneto de tungstênio é refinado pela adição de inibidores de crescimento de grão; a resistência à corrosão dos dentes de carboneto de metal duro é melhorada pela adição de componentes resistentes à corrosão; e as propriedades da liga são alteradas pela adição de elementos de terras raras ou metais de alto ponto de fusão. Um grande número de experimentos e estatísticas mostraram que os inibidores mais eficazes do crescimento de grãos em WC-20Co são carboneto de vanádio e elementos como nióbio, tântalo, titânio e zircônio, que ajudam a refinar os grãos e melhorar a resistência ao desgaste. A adição de elementos terras raras pode ocorrer em um composto complexo esférico com impurezas como oxigênio O, cálcio Ca e enxofre S, ou seja, alterando a distribuição das impurezas interfaciais originais. Além disso, a molhabilidade dos elementos de cobalto Co no carboneto de tungstênio WC é melhorada até certo ponto e a resistência da ligação interfacial é aumentada, melhorando assim a resistência ao desgaste.