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碳化鎢鋼耐磨產品
關於WCSP WCSP用途 WCSP性能 供貨及計價
 WCP性能
  WCSP是采用高能離子使WC注滲到鋼基體內,表麵具有特殊的組織機構,形成耐磨性很高的碳化鎢(WC)富集層。WC屬高硬陶瓷材料,硬而脆,除了作研磨材料外,WC很少直接使用。20世紀20年代,科學家發明了WC基硬質合金,作為刀具、模具、量具以及鑽具使用,其耐磨性為高速鋼15-20倍,實現了一次工具革命。當其它行業欲用碳化鎢其硬質合金為耐磨材料時,發現用粉末冶金方法製造的硬質合金,需要專門的壓機和燒結爐,不可能製造出工程界期望的大尺寸和複雜形狀零部件。另外,硬質合金耐磨性雖高,但韌性較差,脆性較高,價格較貴。這些因素使硬質合金隻在工、量、模、鑽具中得到很好應用,在其它機電產品中則應用較少。為了把硬質合金能夠應用到其它機電產品中,工程界發展了碳化鎢堆焊技術,解決了部分複雜形狀零部件表麵抗磨的難題。我公司在國內外率先采用高能離子注滲技術,能在各種複雜形狀零部件的鋼基體上注滲進碳化鎢,具有很高耐磨性的碳化鎢富集層達到0.3-0.5mm,碳化鎢硬化層達到1-1.5mm。該產品具有高硬、高強、高韌,特別耐磨。是鋼的表麵改性技術,機械零部件表麵改性工藝技術的重要突破,填補了國內外硬麵材料的一項空白,具有國際先進水平。
WCSP低倍金相組織
WCSP微觀組織的SEM形貌

WCSP主要性能有:

   一、WCSP具有良好的綜合力學性能和很高的耐磨性:碳化鎢注滲進鋼基體內,形成冶金結合,各自濃度成梯度變化,沒有宏觀界麵,形成特殊的組織機構,其微觀組織特征詳見圖1和圖2。碳化鎢和鋼基體兩者優勢互補。它的表麵具有碳化鎢的高硬度、高耐磨性,其抗拉強度和抗疲勞性,也比鋼基體有大幅度提高。心部則保持所選鋼基體原有的高強度、高韌性。在表麵和心部間還存在一個性能漸變的梯度過渡區,有效地避免了性能突變時可能引起的材料破壞。表麵硬度根據客戶要求以及被選擇的鋼基體性能,可在HRC45-64之間變動。WCSP的硬度不是衡量耐磨性唯一因素,軟基體中WC同樣具有耐磨性,隻是比硬基體耐磨性稍差一些。硬度由表及裏分布情況詳見圖3。在冶金、電力、建材等行業各種劇烈磨損工況條件下,WCSP中的碳化鎢硬化層厚度隻在1-1.5mm之間,但都表現出良好的綜合力學性能和很高的耐磨性,其使用壽命達到原用耐磨材料的3-10倍,有的達到20倍以上。無數實踐已證明WCSP具有很高的耐磨性,但理論研究滯後實踐,目前的一些金屬學理論和抗磨理論,對WCSP為什麽具有如此高的耐磨性,還不能獲得滿意的解釋,有待進一步從理論上加以研究。

   二、WCSP具有高的紅硬性和熱強性:冶金、電力、水泥等行業在400-800℃溫度下工作的設備,這些設備要求具有耐熱性能的同時還要具有高的抗磨性能。WCSP在800℃以下溫度工作,不但熱強性好,而且硬度也高,耐磨性很好。為了進一步增加耐熱耐磨效果,還可在注滲WC過程中同時滲進提高耐熱性能的其它成份,這些成份的含量都可以根據需要進行控製,以達到在提高紅硬性的同時增加熱強性的抗氧化能力。WCSP使用在冶金燒結係統、高爐布料係統耐熱耐磨零部件,電力和水泥行業燃燒器及煙道防磨零部件等方麵,都取得了十分滿意的耐熱及抗磨效果。

   三、WCSP工藝性好:WCSP生產工藝是:以鋼鐵為原材料,經機械加工製造出來各種零部件,通過高能離子注滲技術,在這些零部件表麵注滲進WC。產品形狀不受限製,工件尺寸範圍較寬,特大型零件可在注滲碳化鎢後進行焊接組裝;注滲工藝與熱噴塗、堆焊等工藝截然不同,在注滲時,工件表麵光潔度不受破壞;注滲在一定溫度下進行,工件精度稍有減低,但由於高能注滲技術所形成的注滲層較厚,進行少量磨削等精加工後,也能保持高的耐磨性。在高能離子注滲過程中,對客戶要求的那些磨損快的部位,可增加WC含量,對客戶不需要防磨的一些部位,也可少注滲或不注滲進WC。由於WCSP工藝性好,使它能在許多行業的耐磨設備上獲得廣泛應用,不但提高了設備壽命,還為這些行業解決了許多技術難題和關鍵。

   四、WCSP性能價格比高:目前普遍使用的高鉻或稀土耐磨合金鋼,鑄石都很笨重。噴塗陶瓷或堆焊碳化鎢,為防止工藝變形也需要較厚的鋼基體。WCSP產品抗磨是靠厚1-1.5mm內的碳化鎢的高硬度和特殊組織機構達到的,鋼基體厚度隻需要8-20mm,使過去為了抗磨目的做得笨重的設備又變得輕便。材料成本、安裝和維修費用都減少了。WCSP產品經過各種條件下耐磨試驗,以及一百多家冶金、電力、建材、機械等客戶實際使用結果證明:根據不同的工況條件,WCSP耐磨壽命為淬硬工具鋼的4-15倍,是堆焊碳化鎢材料的3-8倍。WCSP重量輕、壽命長、維修少,保證生產長期安全運行。因此,它的性能價格比高於其他耐磨材料,使用WCSP替代傳統的耐磨材料將為客戶帶來很高的經濟效益。

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