Износостойкость кнопки из карбида вольфрама

Современные технологии постоянно развиваются и области исследований людей расширяются и углубляются, при этом требования к инструментам становятся все выше и выше, потому что среда человеческих исследований сурова и сурова, и многим частям инструментов приходится работать в такой среде, они должны иметь различные комплексные и сильные характеристики. Например, им приходится сталкиваться с такими проблемами, как герметизация под высоким давлением, кислотная и щелочная коррозия. Высокая твердость, высокая плотность и высокая температура плавления карбида, а также хорошая химическая стабильность дают ему абсолютное преимущество, и он имеет более широкое применение в горнодобывающей промышленности, бурении нефтяных месторождений, проходке туннелей и горных работах.
Высокая износостойкость карбидных горных вставок доказана большим количеством исследований, проведенных отечественными учеными. Твердосплавная пуговица использовалась для экспериментов по шлифовке гранита. Вертикальный токарный станок был выбран в качестве инструмента для проверки глубины проникновения неподвижной кнопки, таким образом проверяя износостойкость твердосплавной кнопки. Твердосплавные вставки для добычи полезных ископаемых имеют высокую твердость, но являются хрупким и не очень прочным материалом. Чем ниже износ, приходящийся на единицу работы трения, тем выше износостойкость твердосплавной кнопки отработки.
Из исследовательских экспериментов легко увидеть, что коэффициент износа твердосплавных шариковых зубьев, шлифующих гранит, составляет около тысячи, чем ниже коэффициент износа, тем больше он соответствует условиям работы кнопки погружной дрели на месте. Подавляющее большинство твердосплавных горнодобывающих вставок выходят из строя из-за износа при работе с погружными буровыми долотами, и лишь небольшое их количество выходит из строя из-за ударного разрушения. При некоторых операциях бурения под высоким давлением производственный процесс также является более строгим, и если твердосплавные штифты изношены и нуждаются в частой замене, это может привести к значительному увеличению трудозатрат и материальных затрат. Поэтому исследователи изучили влияние размера зерна карбида вольфрама (WC), микроэлементов, связующего вещества и химической термообработки на износостойкость твердосплавной кнопки. Здесь мы сосредоточимся на влиянии добавления микроэлементов на износостойкость карбидной кнопки.
Как правило, размер зерна зубьев из карбида вольфрама улучшается за счет добавления ингибиторов роста зерна; коррозионная стойкость твердосплавных зубьев улучшается за счет добавления коррозионностойких компонентов; а свойства сплава изменяются добавлением редкоземельных элементов или металлов с высокой температурой плавления. Большое количество экспериментов и статистика показали, что наиболее эффективными ингибиторами роста зерен в WC-20Co являются карбид ванадия и такие элементы, как ниобий, тантал, титан и цирконий, которые способствуют измельчению зерен и повышению износостойкости. Присоединение редкоземельных элементов может происходить в сферическом комплексном соединении с такими примесями, как кислород О, кальций Са и сера S, т.е. с изменением распределения исходных межфазных примесей. Кроме того, в определенной степени улучшается смачиваемость элементов кобальта-Со на карбиде вольфрама WC и увеличивается прочность межфазной связи, что повышает износостойкость.