Karbid wolframu je tvrdý materiál složený z wolframu a uhlíku. Je známý pro svou extrémně vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení a je široce používán v moderním průmyslu. Obvykle se vyrábí v práškové formě procesem slinování na různé produkty ze slinutého karbidu, které se široce používají v řezných nástrojích, formách, vrtácích, součástech odolných proti opotřebení a vojenském vybavení.
Nejpozoruhodnějším rysem karbidu wolframu je jeho ultra vysoká tvrdost, která je na druhém místě za diamantem a dosahuje tvrdosti podle Mohse 9,0-9,5. To mu dává významné výhody při vysoce intenzivním zpracování, jako je řezání a broušení. Jeho tvrdost mu umožňuje odolávat tření a opotřebení po dlouhou dobu a udržovat stabilní výkon v různých náročných pracovních prostředích.
Odolnost proti opotřebení karbid wolframu je ideální volbou materiálu, zejména tam, kde je vyžadováno vysoce přesné obrábění a vysoká odolnost proti opotřebení. Ať už za podmínek vysoké teploty, vysokého tlaku nebo dlouhodobého kontaktu s tvrdými materiály, karbid wolframu si zachovává svůj tvar a vlastnosti, čímž výrazně prodlužuje životnost zařízení a nástrojů.
Kromě tvrdosti a odolnosti proti opotřebení má karbid wolframu také vynikající odolnost proti vysokým teplotám a korozi. Karbid wolframu stěží ztrácí svou tvrdost v prostředích do 500 °C, takže je důležitý při zpracování kovů a vysokoteplotních operacích. Kromě toho je jeho odolnost vůči kyselé a alkalické korozi také vhodná pro použití v korozivním prostředí, jako je ropný a chemický průmysl.
Výrobní proces karbidu wolframu je rozdělen hlavně do dvou kroků: příprava wolframového prášku a proces slinování.
Základní surovinou karbidu wolframu je wolframový prášek, který se obvykle získává chemickou redukcí. Po sérii složitých chemických reakcí vzniká čistý wolframový prášek.
Poté, co je wolframový prášek připraven, je smíchán s uhlíkovým práškem a slinován při vysoké teplotě za vzniku karbidu wolframu. Proces slinování se obvykle provádí při teplotě kolem 1600 °C, což umožňuje wolframovému prášku reagovat s uhlíkem za vzniku krystalů karbidu wolframu. Slinutý karbid wolframu má vysokou hustotu a tvrdost a lze jej obrábět do různých požadovaných tvarů.
Nejpoužívanější aplikace karbidu wolframu v kovozpracujícím průmyslu je při výrobě řezných nástrojů, jako jsou soustružnické nástroje, frézy, vrtáky atd. Díky extrémně vysoké tvrdosti a odolnosti karbidu wolframu mohou být řezné nástroje pracovat za podmínek vysoké teploty a vysokého namáhání, což výrazně zlepšuje efektivitu a přesnost zpracování.
Formy z karbidu wolframu jsou široce používány v procesech tváření kovů, vstřikování a lití pod tlakem díky své vynikající tvrdosti a odolnosti proti opotřebení. Formy z karbidu wolframu mají extrémně dlouhou životnost a dokážou si zachovat tvar a výkon v prostředí s vysokou intenzitou výroby, čímž se výrazně snižuje frekvence výměn a oprav forem.
Použití karbidu wolframu v ropných a těžebních polích se projevuje především ve výrobě vrtáků a dílů odolných proti opotřebení. Vzhledem k tomu, že materiál z karbidu wolframu si může udržet vysokou tvrdost za extrémních tlakových a teplotních podmínek, jsou vrtáky z karbidu wolframu ideální pro vrtání tvrdých skalních útvarů a kovových rud. Kromě toho se karbid wolframu také široce používá k výrobě ventilů a dílů čerpadel odolných proti opotřebení, aby se prodloužila životnost zařízení.
V leteckém a vojenském průmyslu se karbid wolframu používá k výrobě dílů, které jsou odolné vůči vysokým teplotám a tlakům. Může být také použit k výrobě pancéřových hlavic pro vojenskou munici, protože je extrémně tvrdý a dokáže prorazit pancíř a tvrdé cíle. V leteckých motorech a turbínách se díly z karbidu wolframu používají, aby vydržely extrémní teploty a tření.
Karbid wolframu se používá nejen v průmyslu, ale díky svému lesku a tvrdosti je také široce používán ve šperkařském průmyslu. Prsteny z karbidu wolframu, náramky atd. jsou oblíbené u stále více spotřebitelů, protože je nelze snadno poškrábat, nelze je snadno deformovat a jsou plné lesku.
S diverzifikací průmyslových potřeb se neustále vyvíjejí kompozitní materiály a nové slitinové materiály z karbidu wolframu, aby se zlepšila jejich houževnatost a odolnost proti nárazu. V některých aplikačních scénářích se rovnováha houževnatosti a tvrdosti stane středobodem budoucího vývoje.
S pokrokem výrobních procesů se technologie přesného zpracování materiálů z karbidu wolframu neustále zlepšuje, zejména v oblasti zpracování na úrovni mikronů. Díky jemnějšímu řízení budou moci být díly z karbidu wolframu použity v sofistikovanějších zařízeních, jako je výroba elektronických součástek a mikromechanických systémů.
Jako jedinečný karbidový materiál zaujímá karbid wolframu důležité postavení v moderním průmyslu díky své vynikající tvrdosti, odolnosti proti opotřebení a vysoké teplotní odolnosti. Ať už v oblasti řezných nástrojů, výroby forem, těžby ropy, leteckého a vojenského průmyslu, karbid wolframu prokázal své nenahraditelné přednosti. S pokrokem technologie a vývojem nových materiálů bude karbid wolframu hrát v budoucnu rozsáhlejší a hlubší roli a bude podporovat neustálý rozvoj průmyslu.
