Dalam "alam semesta material" manufaktur industri, karbida titanium (TiC), karbida silikon (SiC), dan karbida sementasi (biasanya berdasarkan karbida wolfram)) adalah tiga material bintang yang bersinarDengan sifat unik mereka, mereka memainkan peran penting dalam berbagai bidang.kita akan melihat secara mendalam perbedaan sifat antara ketiga bahan ini dan skenario di mana mereka unggul!
I. Perbandingan Properti Bahan Kepala ke Kepala
| Jenis bahan | Kekerasan (nilai referensi) | Densitas (g/cm3) | Pakai Resistensi | Tinggi | Stabilitas Kimia | Ketangguhan |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Titanium Carbide (TiC) | 2800 3200HV | 4.9 53 | Sangat baik (didominasi oleh fase keras) | Stabil pada ≈1400°C | Tahan terhadap asam dan alkali (kecuali asam oksidasi yang kuat) | Relatif rendah (kelembutannya lebih menonjol) |
| Karbida Silikon (SiC) | 2500 ∼ 3000HV (untuk keramik SiC) | 3.1 ️ 3.2 | Kekuatan yang tidak terhitung jumlahnya (dibantu oleh struktur ikatan kovalen) | Stabil pada ≈1600°C (dalam keadaan keramik) | Sangat kuat (tahan terhadap sebagian besar media kimia) | Sedang (rusak dalam keadaan keramik; kristal tunggal memiliki ketangguhan) |
| Cemented Carbide (WC Co sebagai contoh) | 1200 1800HV | 13 15 (untuk seri WC Co) | Luar biasa (fase keras WC + Co binder) | ≈800 ∼ 1000°C (tergantung pada kandungan Co) | Tahan terhadap asam, alkali, dan keausan abrasif | Relatif baik (fase pengikat Co meningkatkan ketangguhan) |
Pembagian properti:
- Titanium Carbide (TiC): Kekerasan yang dekat dengan berlian, membuatnya menjadi anggota keluarga bahan super keras. kepadatannya yang tinggi memungkinkan posisi yang tepat dalam alat presisi yang membutuhkan berat.Namun, memiliki kerapuhan yang tinggi dan rentan terhadap puing-puing di bawah dampak, sehingga lebih cocok untuk skenario statis, rendah impact cutting/wear resistant.sering digunakan sebagai lapisan pada alatLapisan TiC sangat keras dan tahan terhadap keausan, seperti memakai armor pelindung pada baja kecepatan tinggi dan alat karbida semen.dapat menahan suhu tinggi dan mengurangi keausanMisalnya, pada lapisan pemotong penggilingan akhir, memungkinkan pemotongan cepat dan stabil.
- Karbida Silikon (SiC): Sebuah performa terbaik dalam resistensi suhu tinggi ! dapat mempertahankan kinerja stabil di atas 1600 °C. Dalam keadaan keramik,Stabilitas kimiawi yang luar biasa dan hampir tidak bereaksi dengan asam dan alkali (kecuali beberapa seperti asam hidrofluorat)Namun, kerapuhan adalah masalah umum untuk bahan keramik.tunggal karbida silikon kristal (seperti 4H SiC) telah meningkatkan ketahanan dan membuat comeback dalam semikonduktor dan perangkat frekuensi tinggiSebagai contoh, alat keramik berbasis SiC adalah "mahasiswa teratas" di antara alat keramik. Mereka memiliki ketahanan suhu tinggi dan stabilitas kimia.Saat memotong paduan kekerasan tinggi (seperti paduan berbasis nikel) dan bahan rapuh (seperti besi cor)Namun, karena rapuh, mereka lebih cocok untuk finishing dengan pemotongan kurang terganggu dan presisi tinggi.
- Cemented Carbide (WC Co)Dari alat bubut hingga mesin penggiling CNC, dari penggilingan baja hingga pengeboran batu, dapat ditemukan di mana-mana.Karbida semen dengan kandungan Co rendah (seperti YG3X) cocok untuk finishing, sedangkan yang memiliki kandungan Co tinggi (seperti YG8) memiliki ketahanan dampak yang baik dan dapat menangani pemesinan kasar dengan mudah.dan pengikat Co bertindak seperti lekat untuk menahan partikel WC bersama-sama, mempertahankan kekerasan dan ketangguhan. Meskipun ketahanan suhu tinggi tidak sebaik dua yang pertama,Kinerja keseluruhan yang seimbang membuatnya cocok untuk berbagai skenario mulai dari pemotongan hingga komponen tahan aus.
II. Bidang Aplikasi dalam Perkembangan
1. Pengurangan alat bidang
- Titanium Carbide (TiC): Sering berfungsi sebagai lapisan pada alat! lapisan TiC super keras dan tahan aus menempatkan perisai pelindung pada mesin baja kecepatan tinggi dan alat karbida semen.Saat memotong stainless steel dan baja paduan, dapat menahan suhu tinggi dan mengurangi keausan, secara signifikan memperpanjang umur alat.
- Karbida Silikon (SiC)Alat keramik berbasis SiC memiliki ketahanan suhu dan stabilitas kimia yang tinggi.Saat memotong paduan kekerasan tinggi (seperti paduan berbasis nikel) dan bahan rapuh (seperti besi cor)Namun, karena rapuh, mereka lebih cocok untuk finishing dengan pemotongan kurang terganggu dan presisi tinggi.
- Cemented Carbide (WC Co)Dari alat bubut hingga mesin penggiling CNC, dari penggilingan baja hingga pengeboran batu, dapat ditemukan di mana-mana.Karbida semen dengan kandungan Co rendah (seperti YG3X) cocok untuk finishing, sedangkan yang memiliki kandungan Co yang tinggi (seperti YG8) memiliki ketahanan benturan yang baik dan dapat menangani pemesinan kasar dengan mudah.
2. Pakai
- Titanium Carbide (TiC): Berfungsi sebagai juara tahan terhadap keausan dalam cetakan presisi! Misalnya, dalam cetakan metalurgi bubuk, ketika menekan bubuk logam, sisipan TiC tahan terhadap keausan dan memiliki presisi tinggi,memastikan bahwa bagian yang dipencet memiliki dimensi yang akurat dan permukaan yang baik, dan tidak rentan terhadap "kecacatan" selama produksi massal.
- Karbida Silikon (SiC): Dilengkapi dengan double buffs ketahanan terhadap keausan dan resistensi terhadap suhu yang tinggi! Roller dan bearing dalam tungku suhu tinggi yang terbuat dari keramik SiC tidak melembutkan atau haus bahkan di atas 1000 °C.Juga, muncung di peralatan penembusan pasir yang terbuat dari SiC dapat menahan dampak partikel pasir, dan umur mereka beberapa kali lebih lama daripada muncung baja biasa.
- Cemented Carbide (WC Co): Sebuah serbaguna tahan terhadap keausan ahli ! gigi karbida semen dalam bor tambang dapat menghancurkan batu tanpa kerusakan; pemotong karbida semen pada alat mesin perisai dapat menahan tanah dan batu pasir,dan dapat menjaga ketenangan mereka bahkan setelah menggali ribuan meter terowonganBahkan roda eksentrik dalam motor getaran ponsel bergantung pada karbida semen untuk ketahanan haus untuk memastikan getaran yang stabil.
3Bidang Elektronika/Semikonduktor
- Titanium Carbide (TiC): Terlihat pada beberapa komponen elektronik yang membutuhkan suhu dan ketahanan haus yang tinggi!Konduktivitas listrik yang baik, dan ketahanan terhadap keausan, memungkinkan operasi yang stabil dalam lingkungan suhu tinggi dan memastikan transmisi sinyal elektronik.
- Karbida Silikon (SiC)Perangkat semikonduktor SiC (seperti modul daya SiC) memiliki kinerja frekuensi tinggi, tegangan tinggi, dan suhu tinggi yang sangat baik.Saat digunakan dalam kendaraan listrik dan inverter fotovoltaikSelain itu, wafer SiC merupakan dasar untuk pembuatan chip frekuensi tinggi dan suhu tinggi,dan sangat diharapkan di stasiun pangkalan 5G dan avionik.
- Cemented Carbide (WC Co): Sebuah "alat presisi" dalam pengolahan elektronik! pengeboran karbida semen untuk pengeboran PCB dapat memiliki diameter sebesar 0,1 mm dan dapat mengebor dengan presisi tanpa mudah pecah.Cemented karbida sisipan dalam cetakan chip kemasan memiliki presisi tinggi dan ketahanan terhadap keausan, memastikan pengemasan pin chip yang akurat dan stabil.
III. Bagaimana Memilih?
- Untuk kekerasan ekstrim dan ketahanan aus yang tepat→ Pilih karbida titanium (TiC)! misalnya, dalam pelapis cetakan presisi dan pelapis alat super keras, dapat menahan keausan dan mempertahankan presisi.
- Untuk ketahanan suhu tinggi, stabilitas kimia, atau bekerja pada semikonduktor/perangkat frekuensi tinggi→ Pilih silikon karbida (SiC)!
- Untuk kinerja keseluruhan yang seimbang, mencakup segala sesuatu dari pemotongan hingga penggunaan → Pilih karbida sementasi (WC) adalah pemain serbaguna yang mencakup alat, bor, dan bagian tahan aus.