¿Por qué el carburo de tungsteno tiene mejor resistencia al desgaste que cualquier otro acero aleado?

Un compuesto intersticial como el carburo de tungsteno tiene una fracción de empaquetamiento muy alta porque los átomos de carbono están presentes en los intersticios del cristal metálico. Esto hace que la aleación sea muy dura.

En segundo lugar, cuando se agregan átomos de solutos intersticiales a un cristal, el parámetro reticular del metal aumenta y se producen campos de deformación en el metal.

Como puede ver en el diagrama, las líneas alrededor de los átomos intersticiales se redondean debido al campo de deformación. Esta distorsión en la red causa restricción en el movimiento de los planos de deslizamiento en la red. Por lo tanto, existe una resistencia al desplazamiento del metal desde su posición. Esta es la causa principal del fortalecimiento de un compuesto intersticial.

En tercer lugar, existe una fuerte unión entre los átomos de carbono y los átomos de metal (el carbono es más electronegativo que los metales). Esto le da fuerza extra al compuesto.

El desgaste no es otra cosa que la eliminación de material sobre la aplicación de una carga de contacto. En este caso esto se debe a la fricción.

Y cuando hablamos de remoción de materiales, el fenómeno se compone de fractura permanente y deformación de materiales en pequeños escombros.

Simplemente, los materiales que tienen alta resistencia necesitan una mayor fuerza para deformarlo o fracturarlo permanentemente. El carburo de tungsteno tiene un alto punto de fusión a 2.865 ° C y un punto de ebullición de 5986 ° C. Por lo tanto, a temperaturas normales (> 1000 ° C) su estabilidad térmica y física es excelente. También tiene una dureza muy alta de alrededor de 2500 durezas Vickers y un módulo elástico de hasta 700 GPa. Tal material de alta resistencia y alta dureza necesita una fuerza tremenda para deformarse.

En comparación con el acero, es dos veces más rígido y tiene una densidad dos veces mayor que la del acero. Y estas propiedades son casi iguales incluso a altas temperaturas. Obviamente, el carburo de tungsteno tendrá una mejor resistencia al desgaste que cualquier aleación de acero.

Debido al desgaste, las partículas de carbono en la matriz se pierden y forman pequeñas partículas de grafito. El grafito es resbaladizo o tiene un coeficiente de fricción muy bajo. En adelante, debido a la presencia de partículas de grafito de menor fricción, la superficie de fricción comienza a deslizarse y, por lo tanto, se reduce el desgaste.

El tungsteno es un material quebradizo y posee una estructura BCC. Cualquier elemento BCC al agregar Carburo forma Carburo, que es de naturaleza extremadamente dura y mejora la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión.