पाउडर धातुकर्म और टंगस्टन कार्बाइड

आधुनिक उद्योग में, टंगस्टन कार्बाइड उत्पाद मुख्य रूप से पाउडर धातु विज्ञान द्वारा बनाए जाते हैं। पाउडर धातु विज्ञान और टंगस्टन कार्बाइड के बारे में आपके कई प्रश्न हो सकते हैं। पाउडर धातु विज्ञान क्या है? टंगस्टन कार्बाइड क्या है? और पाउडर धातु विज्ञान द्वारा टंगस्टन कार्बाइड कैसे बनाया जाता है? इस लंबे लेख में आपको जवाब मिल जाएगा।

इस लेख की मुख्य सामग्री इस प्रकार है:

1.पाउडर धातु विज्ञान

1.1 पाउडर धातु विज्ञान का संक्षिप्त परिचय

1.2 पाउडर धातु विज्ञान का इतिहास

1.3 पाउडर धातु विज्ञान द्वारा निर्मित होने वाली सामग्री

1.4 पाउडर धातु विज्ञान द्वारा निर्माण प्रक्रिया

2. टंगस्टन कार्बाइड

2.1 टंगस्टन कार्बाइड का संक्षिप्त परिचय

2.2 पाउडर धातु विज्ञान लागू करने के कारण

2.3 टंगस्टन कार्बाइड के निर्माण की प्रक्रिया

3.Summary

1.पाउडर धातु विज्ञान

1.1 पाउडर धातु विज्ञान का संक्षिप्त परिचय

पाउडर धातु विज्ञान पाउडर को एक निश्चित आकार में संघनित करके और गलनांक के नीचे के तापमान के तहत सामग्री या घटकों को बनाने के लिए एक निर्माण प्रक्रिया है। एक चौथाई सदी पहले तक इस विधि को उच्च गुणवत्ता वाले भागों के उत्पादन के बेहतर तरीके के रूप में मान्यता नहीं मिली है। टंगस्टन कार्बाइड की प्रक्रिया में मुख्य रूप से दो भाग शामिल होते हैं: एक डाई में पाउडर को जमा कर रहा है, और दूसरा एक सुरक्षात्मक वातावरण में कॉम्पैक्ट को गर्म कर रहा है। इस पद्धति का उपयोग बहुत सारे संरचनात्मक पाउडर धातु विज्ञान घटकों, स्व-चिकनाई असर और काटने के उपकरण के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। इस प्रक्रिया के दौरान, पाउडर धातु विज्ञान सामग्री के नुकसान को कम करने और अंतिम उत्पादों की लागत को कम करने में मदद कर सकता है। आम तौर पर, पाउडर धातु विज्ञान उन उत्पादों के निर्माण के लिए उपयुक्त है जो वैकल्पिक प्रक्रिया से बहुत अधिक खर्च होंगे या जो अद्वितीय हैं और केवल पाउडर धातु विज्ञान द्वारा ही बनाए जा सकते हैं। पाउडर धातु विज्ञान के सबसे बड़े लाभों में से एक यह है कि पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रिया आपकी विशिष्ट संपत्ति और प्रदर्शन आवश्यकताओं के अनुरूप उत्पाद की भौतिक विशेषताओं की सिलाई की अनुमति देने के लिए पर्याप्त लचीली है। इन भौतिक विशेषताओं में जटिल संरचना और आकार, सरंध्रता, प्रदर्शन, तनाव में प्रदर्शन, कंपन का अवशोषण, महान परिशुद्धता, अच्छी सतह खत्म, संकीर्ण सहनशीलता वाले टुकड़ों की बड़ी श्रृंखला और कठोरता और पहनने के प्रतिरोध जैसे विशेष गुण शामिल हैं।

1.2 पाउडर धातु विज्ञान का इतिहास

पाउडर धातु विज्ञान का इतिहास धातु पाउडर से शुरू होता है। कुछ पाउडर उत्पाद तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में मिस्र की कब्रों में पाए गए थे, और अलौह और लौह धातु मध्य-पूर्व में पाए गए थे, और फिर यूरोप और एशिया में फैल गए। पाउडर धातु विज्ञान की वैज्ञानिक नींव 16 वीं शताब्दी में रूसी वैज्ञानिक मिखाइल लोमोनोसोव ने पाई थी। वह विभिन्न धातुओं, जैसे सीसा, को पाउडर स्थितियों में परिवर्तित करने की प्रक्रिया का अध्ययन करने वाले पहले व्यक्ति हैं।

हालांकि, 1827 में, एक अन्य रूसी वैज्ञानिक पीटर जी सोबोलेव्स्की ने पाउडर के साथ गहने और अन्य सामान बनाने की एक नई विधि प्रस्तुत की। बीसवीं सदी की शुरुआत में, दुनिया बदल गई। पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है, और इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के साथ, ब्याज में वृद्धि हुई है। 21वीं सदी के मध्य के बाद, पाउडर धातु विज्ञान द्वारा उत्पादित उत्पादों में बहुत वृद्धि हुई।

1.3 पाउडर धातु विज्ञान द्वारा निर्मित होने वाली सामग्री

जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है, पाउडर धातु विज्ञान उन उत्पादों के निर्माण के लिए उपयुक्त है जो वैकल्पिक प्रक्रिया से बहुत अधिक खर्च होंगे या अद्वितीय हैं और केवल पाउडर धातु विज्ञान द्वारा बनाए जा सकते हैं। इस भाग में हम इन सामग्रियों के बारे में विस्तार से बात करेंगे।

A.सामग्री जो एक वैकल्पिक प्रक्रिया द्वारा बहुत खर्च होती है

संरचनात्मक भागों और झरझरा सामग्री ऐसी सामग्रियां हैं जिनकी लागत अन्य तरीकों से बहुत अधिक है। संरचनात्मक भागों में कुछ धातुएँ शामिल हैं, जैसे तांबा, पीतल, कांस्य, एल्यूमीनियम, और इसी तरह। उन्हें अन्य तरीकों से निर्मित किया जा सकता है। हालांकि, कम लागत के कारण लोग धातु विज्ञान को पाउडर करना पसंद करते हैं। झरझरा सामग्री जैसे तेल बनाए रखनाबीयरिंग अक्सर पाउडर धातु विज्ञान द्वारा बनाए जाते हैं। इस तरह, पाउडर धातु विज्ञान लगाने से प्रारंभिक लागत कम हो सकती है।

बी अद्वितीय सामग्री जो केवल पाउडर धातु विज्ञान द्वारा बनाई जा सकती है

दो प्रकार की अनूठी सामग्रियां हैं जिनका उत्पादन वैकल्पिक तरीकों से नहीं किया जा सकता है। वे दुर्दम्य धातु और मिश्रित सामग्री हैं।

आग रोक धातुओं में उच्च गलनांक होते हैं और पिघलने और ढलाई द्वारा उत्पादन करना मुश्किल होता है। इनमें से अधिकांश धातुएं भंगुर भी होती हैं। टंगस्टन, मोलिब्डेनम, नाइओबियम, टैंटलम और रेनियम इन धातुओं से संबंधित हैं।

मिश्रित सामग्री के लिए, विभिन्न सामग्रियां हैं, जैसे विद्युत संपर्क सामग्री, कठोर धातु, घर्षण सामग्री, हीरा काटने के उपकरण, कई गढ़ा उत्पाद, नरम चुंबकीय मिश्रित, और इसी तरह। दो या दो से अधिक धातुओं के ये सम्मिश्र अघुलनशील होते हैं, और कुछ धातुओं में उच्च गलनांक होता है।

1.4 पाउडर धातु विज्ञान द्वारा निर्माण प्रक्रिया

पाउडर धातु विज्ञान में मुख्य निर्माण प्रक्रिया मिश्रण, संघनन और सिंटरिंग है।

1.4.1 मिक्स

धातु पाउडर या पाउडर मिलाएं। यह प्रक्रिया बाइंडर मेटल के साथ बॉल मिलिंग मशीन में की जाती है।

1.4.2 कॉम्पैक्ट

मिश्रण को डाई या मोल्ड में लोड करें और दबाव डालें। इस प्रक्रिया में, कॉम्पैक्ट को ग्रीन टंगस्टन कार्बाइड कहा जाता है, जिसका अर्थ है बिना सिंटर्ड टंगस्टन कार्बाइड।

1.4.3 सिंटर

हरे रंग के टंगस्टन कार्बाइड को मुख्य घटकों के गलनांक से नीचे के तापमान पर एक सुरक्षात्मक वातावरण में गर्म करें ताकि पाउडर के कण एक साथ वेल्ड हो जाएं और इच्छित उपयोग के लिए वस्तु को पर्याप्त शक्ति प्रदान करें। इसे सिंटरिंग कहते हैं।

2. टंगस्टन कार्बाइड

2.1 टंगस्टन कार्बाइड का संक्षिप्त परिचय

टंगस्टन कार्बाइड, जिसे टंगस्टन मिश्र धातु, कठोर मिश्र धातु, कठोर धातु या सीमेंटेड कार्बाइड भी कहा जाता है, हीरे के बाद ही दुनिया में सबसे कठिन उपकरण सामग्री में से एक है। टंगस्टन और कार्बन के सम्मिश्रण के रूप में, टंगस्टन कार्बाइड को दो कच्चे माल के फायदे विरासत में मिलते हैं। इसमें उच्च कठोरता, अच्छी ताकत, पहनने के प्रतिरोध, प्रभाव प्रतिरोध, सदमे प्रतिरोध, स्थायित्व आदि जैसे कई अच्छे गुण हैं। टंगस्टन कार्बाइड के प्रदर्शन को प्रभावित करने के लिए ग्रेड भी एक हिस्सा हो सकते हैं। कई ग्रेड श्रृंखलाएं हैं, जैसे वाईजी, वाईडब्ल्यू, वाईके, और इसी तरह। ये ग्रेड श्रृंखला टंगस्टन कार्बाइड में जोड़े गए बाइंडर पाउडर से अलग हैं। YG सीरीज़ टंगस्टन कार्बाइड कोबाल्ट को अपने बाइंडर के रूप में चुनती है, जबकि YK सीरीज़ टंगस्टन कार्बाइड अपने बाइंडर के रूप में निकल का उपयोग करती है।

इस तरह की उपकरण सामग्री पर केंद्रित इतने सारे लाभों के साथ, टंगस्टन कार्बाइड के व्यापक अनुप्रयोग हैं। टंगस्टन कार्बाइड को कई प्रकार के उत्पादों में बनाया जा सकता है, जिसमें टंगस्टन कार्बाइड बटन, टंगस्टन कार्बाइड रॉड, टंगस्टन कार्बाइड प्लेट, टंगस्टन कार्बाइड एंड मिल्स, टंगस्टन कार्बाइड बर्र्स, टंगस्टन कार्बाइड ब्लेड, टंगस्टन कार्बाइड ब्लेड, टंगस्टन कार्बाइड पंच पिन, कार्बाइड वेल्डिंग शामिल हैं। पर। इन्हें टनलिंग, खुदाई और खनन के लिए ड्रिल बिट्स के एक भाग के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है। और उन्हें कटिंग, मिलिंग, टर्निंग, ग्रूविंग इत्यादि करने के लिए काटने के उपकरण के रूप में लागू किया जा सकता है। औद्योगिक अनुप्रयोगों को छोड़कर, टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग दैनिक जीवन में भी किया जा सकता है, जैसे कि जेल पेन की निब में छोटी गेंद।

2.2 पाउडर धातु विज्ञान लागू करने के कारण

टंगस्टन कार्बाइड एक दुर्दम्य धातु है, इसलिए इसे सामान्य निर्माण विधियों द्वारा संसाधित करना मुश्किल है। टंगस्टन कार्बाइड एक ऐसी सामग्री है जिसे केवल पाउडर धातु विज्ञान द्वारा निर्मित किया जा सकता है। टंगस्टन कार्बाइड को छोड़कर, टंगस्टन कार्बाइड उत्पादों में अन्य धातुएँ भी होती हैं, जैसे कोबाल्ट, निकल, टाइटेनियम या टैंटलम। उन्हें मिश्रित किया जाता है, सांचों द्वारा दबाया जाता है, और फिर उच्च तापमान पर पाप किया जाता है। टंगस्टन कार्बाइड में एक उच्च गलनांक होता है, और इसे वांछित आकार और आकार बनाने और उच्च कठोरता प्राप्त करने के लिए 2000鈩 के उच्च तापमान पर पाप किया जाना चाहिए।

2.3 टंगस्टन कार्बाइड के निर्माण की प्रक्रिया

कारखाने में, हम टंगस्टन कार्बाइड उत्पादों के निर्माण के लिए पाउडर धातु विज्ञान लागू करते हैं।पाउडर धातु विज्ञान की मुख्य प्रक्रिया पाउडर, कॉम्पैक्ट पाउडर और सिंटर ग्रीन कॉम्पेक्ट को मिलाना है। टंगस्टन कार्बाइड के विशेष गुणों को ध्यान में रखते हुए हमने टंगस्टन कार्बाइड के 2.1 संक्षिप्त परिचय में बात की है, टंगस्टन कार्बाइड की निर्माण प्रक्रिया अधिक जटिल है। विवरण निम्नानुसार हैं:

2.3.1 मिश्रण

मिश्रण के दौरान, श्रमिक उच्च गुणवत्ता वाले टंगस्टन कार्बाइड पाउडर और बाइंडर पाउडर को एक निश्चित अनुपात में मिलाएंगे, जो मुख्य रूप से कोबाल्ट या निकल पाउडर है। अनुपात उस ग्रेड द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसकी ग्राहकों को आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, YG8 टंगस्टन कार्बाइड में 8% कोबाल्ट पाउडर होता है। अलग-अलग बाइंडर पाउडर के अलग-अलग फायदे होते हैं। सबसे आम के रूप में, कोबाल्ट टंगस्टन कार्बाइड कणों को गीला करने और उन्हें बहुत कसकर बांधने में सक्षम है। हालांकि, कोबाल्ट की कीमत बढ़ रही है, और कोबाल्ट धातु तेजी से दुर्लभ है। अन्य दो बाइंड धातुएं निकल और लोहा हैं। एक बांधने की मशीन के रूप में लोहे के पाउडर के साथ टंगस्टन कार्बाइड उत्पादों में कोबाल्ट पाउडर की तुलना में कम यांत्रिक शक्ति होती है। कभी-कभी, कारखाने कोबाल्ट के विकल्प के रूप में निकल का उपयोग करेंगे, लेकिन टंगस्टन कार्बाइड-निकल उत्पादों के गुण टंगस्टन कार्बाइड-कोबाल्ट उत्पादों की तुलना में कम होंगे।

2.3.2 गीली मिलिंग

मिश्रण को बॉल मिलिंग मशीन में डाला जाता है, जिसमें टंगस्टन कार्बाइड लाइनर्स या स्टेनलेस स्टील लाइनर्स होते हैं। गीली मिलिंग के दौरान, इथेनॉल और पानी मिलाया जाता है। टंगस्टन कार्बाइड कणों के दाने का आकार अंतिम उत्पादों के गुणों को प्रभावित करेगा। सामान्यतया, बड़े अनाज के आकार वाले टंगस्टन कार्बाइड में कम कठोरता होगी।

गीली मिलिंग के बाद, घोल मिश्रण को छलनी के बाद कंटेनर में डाला जाएगा, जो टंगस्टन कार्बाइड को संदूषण से बचाने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है। अगले चरणों की प्रतीक्षा करने के लिए स्लरी टंगस्टन कार्बाइड को कंटेनर में रखा जाता है।

2.3.3 सूखा स्प्रे

यह प्रक्रिया टंगस्टन कार्बाइड में पानी और इथेनॉल को वाष्पित करने और टंगस्टन कार्बाइड मिश्रण पाउडर को स्प्रे सुखाने वाले टॉवर में सुखाने के लिए है। स्प्रे टॉवर में नोबल गैसें डाली जाती हैं। अंतिम टंगस्टन कार्बाइड की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, टंगस्टन कार्बाइड में तरल पूरी तरह से सूख जाना चाहिए।

2.3.4 छलनी

शुष्क स्प्रे के बाद, श्रमिक संभावित ऑक्सीकरण गांठ को हटाने के लिए टंगस्टन कार्बाइड पाउडर को छलनी करेंगे, जो टंगस्टन कार्बाइड के संघनन और सिंटरिंग को प्रभावित करेगा।

2.3.5 कॉम्पैक्टिंग

संघनन के दौरान, कार्यकर्ता ड्राइंग के अनुसार विभिन्न आकारों और आकारों में टंगस्टन कार्बाइड हरे रंग की कॉम्पैक्ट का उत्पादन करने के लिए मशीनों का उपयोग करेगा। सामान्यतया, हरे रंग के कॉम्पैक्ट स्वचालित मशीनों द्वारा दबाए जाते हैं। कुछ उत्पाद अलग हैं। उदाहरण के लिए, टंगस्टन कार्बाइड की छड़ें एक्सट्रूज़न मशीनों या ड्राई-बैग आइसोस्टैटिक मशीनों द्वारा बनाई जाती हैं। ग्रीन कॉम्पेक्ट का आकार अंतिम टंगस्टन कार्बाइड उत्पादों से बड़ा होता है, क्योंकि सिंटरिंग में कॉम्पैक्ट सिकुड़ जाएंगे। कॉम्पेक्टिंग के दौरान, अपेक्षित कॉम्पेक्ट प्राप्त करने के लिए पैराफिन वैक्स जैसे कुछ बनाने वाले एजेंट जोड़े जाएंगे।

2.3.6 सिंटरिंग

ऐसा लगता है कि सिंटरिंग एक सरल प्रक्रिया है क्योंकि श्रमिकों को केवल ग्रीन कॉम्पेक्ट को सिंटरिंग भट्टी में डालने की आवश्यकता होती है। वास्तव में, सिंटरिंग जटिल है, और सिंटरिंग के दौरान चार चरण होते हैं। वे मोल्डिंग एजेंट और प्री-बर्निंग स्टेज, सॉलिड फेज सिंटरिंग स्टेज, लिक्विड फेज सिंटरिंग स्टेज और कूलिंग स्टेज को हटा रहे हैं। ठोस चरण सिंटरिंग चरण के दौरान टंगस्टन कार्बाइड उत्पाद बहुत कम हो जाते हैं।

सिंटरिंग में, तापमान धीरे-धीरे बढ़ना चाहिए, और तापमान तीसरे चरण, तरल चरण सिंटरिंग चरण में अपने चरम पर पहुंच जाएगा। सिंटरिंग का वातावरण बहुत साफ होना चाहिए। इस प्रक्रिया के दौरान टंगस्टन कार्बाइड उत्पाद बहुत कम हो जाएंगे।

2.3.7 अंतिम जांच

इससे पहले कि श्रमिक टंगस्टन कार्बाइड उत्पादों को पैक करें और उन्हें ग्राहकों को भेजें, टंगस्टन कार्बाइड उत्पाद के हर एक टुकड़े का सावधानीपूर्वक निरीक्षण किया जाना चाहिए। प्रयोगशालाओं में विभिन्न उपकरणइस प्रक्रिया में उपयोग किया जाएगा, जैसे रॉकवेल कठोरता परीक्षक, धातुकर्म माइक्रोस्कोप, घनत्व परीक्षक, कोरसीमीटर, और इसी तरह। उनकी गुणवत्ता और गुण, जैसे कठोरता, घनत्व, आंतरिक संरचना, कोबाल्ट राशि और अन्य गुणों का निरीक्षण और सुनिश्चित किया जाना चाहिए।

3.Summary

एक लोकप्रिय और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली उपकरण सामग्री के रूप में, टंगस्टन कार्बाइड का विनिर्माण उद्योग में एक व्यापक बाजार है। जैसा कि हमने ऊपर बात की, टंगस्टन कार्बाइड में एक उच्च गलनांक होता है। और यह टंगस्टन, कार्बन और कुछ अन्य धातुओं का एक सम्मिश्रण है, इसलिए अन्य पारंपरिक तरीकों से टंगस्टन कार्बाइड का निर्माण करना मुश्किल है। टंगस्टन कार्बाइड उत्पादों के निर्माण में पाउडर धातु विज्ञान पुरुषों की महत्वपूर्ण भूमिका है। पाउडर धातु विज्ञान द्वारा, टंगस्टन कार्बाइड उत्पाद निर्माण प्रक्रिया की एक श्रृंखला के बाद विभिन्न प्रकार के गुण प्राप्त करते हैं। इन गुणों, जैसे कठोरता, ताकत, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, और इसी तरह, खनन, काटने, निर्माण, ऊर्जा, निर्माण, सैन्य, एयरोस्पेस, और इतने पर टंगस्टन कार्बाइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

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