कंपनी की खबर उच्च तापमान वाली कार्य परिस्थितियों के लिए कौन सा अधिक उपयुक्त हैः सीमेंट कार्बाइड या सिरेमिक?

उच्च तापमान वाले औद्योगिक परिदृश्यों में (जैसे धातु के पिघलने, एयरो इंजन घटकों और उच्च तापमान वाले मोल्ड)सामग्री के चयन का मूल "उच्च तापमान प्रतिरोध + काम करने की स्थिति की आवश्यकताओं के अनुकूलन में निहित हैसीमेंट कार्बाइड और सिरेमिक दो सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली उच्च तापमान प्रतिरोधी सामग्री हैं, लेकिन उनके लाभकारी परिदृश्य स्पष्ट रूप से अलग हैं।सीमेंटेड कार्बाइड (टंगस्टन कार्बाइड + कोबाल्ट) भार और कंपन के साथ उच्च तापमान वातावरण में उत्कृष्ट है, "उच्च तापमान प्रतिरोध + प्रभाव प्रतिरोध" के संतुलित गुणों के लिए धन्यवाद।अपने "उच्च तापमान प्रतिरोध सीमा + मजबूत ऑक्सीकरण प्रतिरोध के लिए बाहर खड़ा है," इसे बिना किसी प्रभाव के स्थिर उच्च तापमान परिदृश्यों के लिए उपयुक्त बनाता है।दोनों के बीच कोई पूर्ण "कौन बेहतर है" नहीं है; कुंजी ऐसे कारकों पर निर्भर करती है जैसे कि विशिष्ट कार्य परिस्थितियों में तापमान सीमा, प्रभाव/लोड की उपस्थिति,और संक्षारक माध्यम का प्रकारइस लेख में तीन आयामों से दो के लागू सीमाओं का विश्लेषण किया जाएगा।और विशिष्ट परिदृश्य अनुशंसाएँ आपको सही उच्च तापमान सामग्री का सही चयन करने में मदद करने के लिए.

1. सबसे पहले, स्पष्ट करें: सीमेंट कार्बाइड और सिरेमिक के उच्च तापमान के मुख्य गुण

यह निर्धारित करने के लिए कि उच्च तापमान की कार्य परिस्थितियों के लिए कौन सा अधिक उपयुक्त है, हमें सबसे पहले उच्च तापमान पर उनके "अंतर्निहित प्रदर्शन" को समझने की आवश्यकता है।उच्च तापमान प्रतिरोध के उनके सिद्धांत और कमियां काफी भिन्न होती हैं, सीधे अपने लागू परिदृश्यों को निर्धारित करते हैं।

1.1 सीमेंट कार्बाइड (टंगस्टन कार्बाइड + कोबाल्ट) के उच्च तापमान गुणः तापमान प्रतिरोध और कठोरता को संतुलित करना

सीमेंटेड कार्बाइड का उच्च तापमान प्रतिरोध वोल्फ़्रेम कार्बाइड (WC) की अंतर्निहित स्थिरता और कोबाल्ट (Co) के बंधन और बफरिंग प्रभाव से उत्पन्न होता है।उच्च तापमान पर इसका मुख्य लाभ यह है कि यह "गैर-भंगुर और भार सहन करने वाला" है:

• तापमान प्रतिरोध सीमा: निरंतर संचालन तापमान 600 से 800 डिग्री सेल्सियस है और यह 1000 डिग्री सेल्सियस को थोड़े समय के लिए सहन कर सकता है (800 डिग्री सेल्सियस से ऊपर, कोबाल्ट थोड़ा नरम हो जाएगा लेकिन पूरी तरह से बह नहीं जाएगा,अभी भी वोल्फ्रेम कार्बाइड के अनाज को बांधने में सक्षम).
• उच्च तापमान पर कठोरता: 800 डिग्री सेल्सियस पर कठोरता प्रतिधारण दर ≥ 90% (HRA 8085), साधारण स्टील की तुलना में बहुत अधिक है (500 डिग्री सेल्सियस पर कठोरता प्रतिधारण दर 50% से कम),इसे काटने और दबाव असर जैसे कार्यों को बनाए रखने में सक्षम बनाने के लिए.
• प्रभाव प्रतिरोधकोबाल्ट की कठोरता अभी भी उच्च तापमान पर काम करती है, कंपन और प्रभावों को बफर करने में सक्षम है (जैसे,उच्च तापमान वाले खनन वातावरण में ड्रिल बिट्स कठोर चट्टान के संपर्क में आने पर सिरेमिक की तरह फट नहीं पाएंगे).
• कमियां: 800°C से ऊपर लंबे समय तक उपयोग करने पर सतह धीरे-धीरे ऑक्सीकरण (WO3 का गठन) करेगी और कोबाल्ट के नरम होने से समग्र शक्ति में मामूली कमी आएगी।इसे 1000°C से ऊपर की दीर्घकालिक कार्य परिस्थितियों के लिए अनुपयुक्त बनाते हुए.

1.2 सिरेमिक के उच्च तापमान गुणः उच्च तापमान प्रतिरोध लेकिन उच्च भंगुरता

उद्योग में उच्च तापमान प्रतिरोधी सामान्य सिरेमिक मुख्य रूप से एल्युमिना सिरेमिक और सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक हैं।उनके उच्च तापमान प्रतिरोध "उच्च पिघलने बिंदु + स्थिर क्रिस्टल संरचना से आता है," के साथ मुख्य लाभ "उच्च तापमान प्रतिरोध और गैर ऑक्सीकरण", लेकिन उनकी कमियां भी स्पष्ट हैंः

• तापमान प्रतिरोध सीमा: निरंतर संचालन तापमान 1000-1400°C है (एल्यूमिना सिरेमिक का पिघलने का बिंदु 2054°C है, और सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक का 1900°C है), सीमेंट कार्बाइड की तुलना में बहुत अधिक है।
• उच्च तापमान पर कठोरता: 1000°C पर, कठोरता प्रतिधारण दर ≥95% (HRA 85 ¢ 90) है, और लगभग कोई ऑक्सीकरण नहीं है (सिरेमिक स्वयं ऑक्साइड/नाइट्राइड हैं और उच्च तापमान पर हवा के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं) ।
• प्रभाव प्रतिरोध: यह कमरे के तापमान पर भंगुर होता है, और उच्च तापमान (विशेषकर 1000°C से ऊपर) पर भंगुरता अधिक स्पष्ट हो जाती है।हल्के प्रभाव (जैसे उपकरण कंपन और सामग्री टक्कर) दरार या विखंडन का कारण बन सकता है.
• कमियां: यह धक्का और वैकल्पिक भारों का सामना नहीं कर सकता है, और इसे संसाधित करना मुश्किल है (सीमेंटेड कार्बाइड के विपरीत, जिसे पीस और ड्रिल किया जा सकता है; सिरेमिक केवल सिंटरिंग द्वारा बनाई जा सकती है),परिशुद्धता को नियंत्रित करने में कठिनाई.

2. प्रमुख सूचक तुलनाः सीमेंट कार्बाइड बनाम सिरेमिक

अंतर को अधिक सहज रूप से देखने के लिए,हम "उच्च तापमान कार्य स्थितियों में सबसे अधिक प्रभावित 6 प्रमुख संकेतकों" से दो की तुलना करते हैं (औद्योगिक रूप से आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले YG8 सीमेंट कार्बाइड और 95% एल्यूमिना सिरेमिक के आधार पर डेटा):

3. परिदृश्य आधारित सिफारिशें: उच्च तापमान वाली कार्य परिस्थितियों में गलतियों से बचने के लिए सही चुनें

प्रदर्शन में अंतर को समझना,अगला कदम विशिष्ट कार्य परिस्थितियों के "तापमान + प्रभाव + कार्यात्मक आवश्यकताओं" के आधार पर "सामग्री के लिए परिदृश्यों का मिलान" करना है।:

3.1 परिदृश्य 1: उच्च तापमान बिना प्रभाव के, स्थिर दबाव असर/इन्सुलेशन

स्थिर परिदृश्यों के लिए उपयुक्त "उच्च तापमान, कोई कंपन, और कोई टक्कर नहीं", जैसेः

• उच्च तापमान की भट्ठी के अस्तर (1000-1200°C, केवल उच्च तापमान और मामूली सामग्री क्षरण का सामना करने की आवश्यकता है, कोई प्रभाव नहीं);
• अर्धचालकों के लिए उच्च तापमान अछूता भागों (1100°C, उच्च तापमान प्रतिरोध और अछूता की आवश्यकता है, कोई भार प्रभाव नहीं);
• उच्च तापमान थर्मोकपल सुरक्षा ट्यूब (1200°C, पिघले हुए धातु में डाला, केवल उच्च तापमान और संक्षारण के अधीन, कोई कंपन नहीं);
• कारण: उच्च तापमान प्रतिरोध सीमा और ऑक्सीकरण प्रतिरोध के सिरेमिक के फायदे का पूर्ण उपयोग किया जा सकता है, और लंबे समय तक स्थिर संचालन की अनुमति देने वाले प्रभाव के मुद्दों के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है।

3.2 परिदृश्य 2: प्रभाव और भार के साथ उच्च तापमान (कटिंग/ड्रिलिंग/प्रेशर लेयरिंग)

गतिशील परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जिसमें "तापमान 600~800°C, कंपन या भार", जैसेः

• उच्च तापमान वाले धातु काटने वाले उपकरण (700~800°C, काटने के दौरान प्रभाव बल और घर्षण का सामना करने की आवश्यकता है, सिरेमिक उपकरण चिपके जाने के लिए प्रवण हैं);
• उच्च तापमान खनन वातावरण के लिए ड्रिल बिट्स (600-700 डिग्री सेल्सियस, कठोर चट्टान में ड्रिल करते समय प्रभाव प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, सिरेमिक ड्रिल बिट्स 1-2 प्रभावों के बाद फट जाएंगे);
• एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए उच्च तापमान डाई-कास्टिंग मोल्ड (400-500°C, डाई-कास्टिंग दबाव और धातु प्रवाह प्रभाव का सामना करने की आवश्यकता है, सिरेमिक मोल्ड क्रैकिंग के लिए प्रवण हैं);
• कारण: सीमेंटेड कार्बाइड के "उच्च तापमान कठोरता + झटके प्रतिरोध" के संतुलित गुण इसे भार सहन करते समय झटके के कारण विफलता से बचने में सक्षम बनाते हैं,जबकि ऐसे परिदृश्यों में सिरेमिक की भंगुरता एक "घातक कमी" है.

3.3 परिदृश्य 3: उच्च तापमान + संक्षारक माध्यम