В "материальной вселенной" промышленного производства, карбид титана (TiC), карбид кремния (SiC) и цементированный карбид (обычно на основе карбида вольфрама)Это три светящихся звездных материала.Благодаря своим уникальным свойствам они играют ключевую роль в различных областях.Мы подробно рассмотрим различия в свойствах между этими тремя материалами и сценарии, в которых они превосходят!
I. Сопоставление свойств материала с точки зрения главы
| Тип материала | Твердость (референтное значение) | Плотность (г/см3) | Отпор на износ | Высокая Прочность при высоких температурах | Химическая стабильность | Прочность |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Карбид титана (TiC) | 2800 3200HV | 4.9 ¢ 5.3 | Отличное состояние (преобладают жесткие фазы) | Устойчив при ≈1400°C | Устойчивые к кислотам и щелочам (кроме сильных окислительных кислот) | Относительно низкий (хрупкость более заметна) |
| Силиконовый карбид (SiC) | 2500 - 3000 Вт (для керамики SiC) | 3.1 ¢ 3.2 | Неоплачиваемые активы (подкрепленные ковалентной структурой связи) | Устойчив при ≈1600°C (в керамическом состоянии) | Очень прочный (устойчивый к большинству химических сред) | Умеренно (крехко в керамическом состоянии; однокристаллические кристаллы имеют прочность) |
| Цементированный карбид (например, WC Co) | 1200 1800HV | 13 15 (для серии WC Co) | Исключительно (жесткие фазы WC + Co-binder) | ≈800 ∼ 1000°C (в зависимости от содержания Co) | Устойчивы к кислотам, щелочам и абразивному износу | Относительно хорошая (фаза соединителя повышает прочность) |
Распределение имущества:
- Карбид титана (TiC): Его твердость близка к твердости алмаза, что делает его членом семейства сверхжестких материалов.Однако, он имеет высокую ломкость и подвержен трещинам при ударе, поэтому он более подходит для статических, низкоэффективных сценариев резки / износа.часто используется в качестве покрытия на инструментахПокрытие TiC очень твёрдое и износостойкое, подобно нанесению защитной брони на высокоскоростную сталь и цементированные карбидные инструменты.Он выдерживает высокие температуры и уменьшает износ.Например, при нанесении покрытия на фрезерных резачах, она позволяет быстро и стабильно резать.
- Силиконовый карбид (SiC): высокоэффективный в высокой температуре! он может поддерживать стабильную производительность выше 1600°C.его химическая устойчивость замечательна и он едва реагирует с кислотами и щелочами (за исключением нескольких, таких как фторводородная кислота)Однако хрупкость является распространенной проблемой для керамических материалов.одиночный кристаллический карбид кремния (например, 4H SiC) улучшил прочность и возвращается в полупроводники и высокочастотные устройстваК примеру, керамические инструменты на основе SiC-C являются лучшими учениками среди керамических инструментов.При резке сплавов высокой твердости (например, сплавов на основе никеля) и хрупких материалов (например, чугуна)Однако из-за хрупкости они более подходят для отделки с меньшим количеством прерываний резки и высокой точностью.
- Цементированный карбид (WC Co)От станковых инструментов до фрезерных станков с ЧПУ, от фрезерной стали до бурового камня, его можно найти везде.Цементированный карбид с низким содержанием Co (например, YG3X) подходит для отделки, в то время как высокое содержание углерода (например, YG8) обладает хорошей устойчивостью к ударам и может легко обрабатывать грубую обработку.и соединитель Co действует как клей, чтобы удержать частицы WC вместеХотя его высокая температурная стойкость не так хороша, как первые два,его сбалансированные общие характеристики делают его подходящим для широкого спектра сценариев от резания до износостойкости .
II. Поля применения в полный рост
1. Поле режущего инструмента
- Карбид титана (TiC)Часто используется в качестве покрытия на инструментах! Сверхпрочное и износостойкое покрытие TiC надевает защитную броня на высокоскоростные стальные и цементированные карбидные инструменты.При резке нержавеющей стали и легированной сталиНапример, при нанесении покрытия на отделочные фрезерные резаки, он позволяет быстро и стабильно резать.
- Силиконовый карбид (SiC)Керамические инструменты на основе SiC имеют высокую температурную устойчивость и химическую устойчивость.При резке сплавов высокой твердости (например, сплавов на основе никеля) и хрупких материалов (например, чугуна)Однако из-за хрупкости они более подходят для отделки с меньшим количеством прерываний резки и высокой точностью.
- Цементированный карбид (WC Co)От станковых инструментов до фрезерных станков с ЧПУ, от фрезерной стали до бурового камня, его можно найти везде.Цементированный карбид с низким содержанием Co (например, YG3X) подходит для отделки, в то время как тот, который содержит высокое содержание Co (например, YG8), имеет хорошую устойчивость к ударам и может легко обрабатывать грубую обработку.
2Поле сопротивляющегося износу компонента
- Карбид титана (TiC): действует как "отпорный к износу" чемпион в прецизионных формах! Например, в порошковой металлургии, при прессе металлического порошка, вставки TiC являются "отпорными к износу" и имеют высокую точность,обеспечение точных размеров и хорошей поверхности прессованных деталей, и не подвержены "неисправности" во время серийного производства.
- Силиконовый карбид (SiC): обладает двойной стойкостью к износу и высокой температурной стойкостью.Также, сосуды в оборудовании для пескоструения из SiC могут выдерживать воздействие частиц песка, а их срок службы в несколько раз дольше, чем у обычных стальных сосудов.
- Цементированный карбид (WC Co): многофункциональный устойчивый к износу эксперт ! Цемментированные карбидные зубы в буровых орудиях могут без повреждений измельчать скалы; цементированные карбидные резцы на щитовых станках могут выдерживать почву и песчаник,и могут сохранять спокойствие даже после прорыва тысяч метров туннеляДаже эксцентричные колеса в вибрационных двигателях мобильных телефонов полагаются на цементированный карбид для износостойкости для обеспечения стабильной вибрации.
3Электроника/полупроводники
- Карбид титана (TiC): Появляется в некоторых электронных компонентах, которые требуют высокой температуры и высокой износостойкости!хорошая электропроводность, и износостойкость, что позволяет стабильно работать в условиях высокой температуры и обеспечивает передачу электронного сигнала.
- Силиконовый карбид (SiC)Си-Си полупроводниковые устройства (такие как Си-Си силовые модули) имеют отличную высокую частоту, высокое напряжение и высокую температуру.При использовании в электромобилях и фотоэлектрических инверторахКроме того, пластинки SiC являются основой для производства высокочастотных и высокотемпературных чипов.и очень ожидаются в базовых станциях 5G и авионике.
- Цементированный карбид (WC Co): "Прецизионный инструмент" в электронной обработке! Цементированные карбидные сверла для бурения ПКБ могут иметь диаметр менее 0,1 мм и могут сверлять точно, не ломаясь легко.Цементированные карбидные вкладыши в формы для упаковки чипов имеют высокую точность и износостойкость, обеспечивая точную и стабильную упаковку чип-пинов.
III. Как выбирать?
- Для чрезвычайной твердости и точной износостойкости→ Выберите карбид титана (TiC)!Например, в высокоточных покрытиях форм и сверхжестких покрытиях инструментов он может "противостоять" износу и поддерживать точность.
- Для высокой температурной стойкости, химической стабильности или работы на полупроводниках/устройствах высокой частоты→ Выберите карбид кремния (SiC)!
- Для сбалансированной общей производительности, охватывающей все, от резания до износостойкости→ Выберите цементированный карбид (WC Co)!