{"id":13906,"date":"2020-03-06T06:44:00","date_gmt":"2020-03-06T06:44:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=13906"},"modified":"2020-05-07T00:41:18","modified_gmt":"2020-05-07T00:41:18","slug":"new-breakthrough-of-tungsten-carbide-with-superior-properties-of-the-beijing-university","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/new-breakthrough-of-tungsten-carbide-with-superior-properties-of-the-beijing-university\/","title":{"rendered":"Novo avan\u00e7o do carboneto de tungst\u00eanio com propriedades superiores da Universidade de Pequim"},"content":{"rendered":"

Devido \u00e0 sua alta dureza e resist\u00eancia ao desgaste, <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> \u00e9 amplamente utilizado como uma variedade de materiais para ferramentas de processamento, conhecidos como "dentes industriais". Entre eles, WC Co <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> \u00e9 a maior produ\u00e7\u00e3o e consumo de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> materiais. Ap\u00f3s d\u00e9cadas de desenvolvimento, na aplica\u00e7\u00e3o de engenharia de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>, a dureza e a resist\u00eancia ao desgaste podem basicamente atender aos requisitos de desempenho do servi\u00e7o, enquanto a resist\u00eancia \u00e0 fratura e a resist\u00eancia ao impacto s\u00e3o o gargalo da expans\u00e3o da aplica\u00e7\u00e3o de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>, especialmente o aplicativo high-end. Durante muito tempo, h\u00e1 uma falta de entendimento sistem\u00e1tico sobre o mecanismo de fortalecimento e endurecimento da <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>, que \u00e9 um tipo de material comp\u00f3sito de fase dupla de cer\u00e2mica met\u00e1lica e material composto multif\u00e1sico com aditivos. A rela\u00e7\u00e3o entre multicomponentes, estrutura, comportamento mec\u00e2nico e desempenho abrangente desse tipo de sistema de material precisa de mais estudos.<\/strong><\/strong><\/p>

1.problema cient\u00edfico<\/strong>ems<\/h2>

Atualmente, os problemas cient\u00edficos comuns da pesquisa b\u00e1sica no campo da <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> do aplicativo de engenharia pode ser resumido da seguinte forma:<\/strong><\/strong><\/p>

na prepara\u00e7\u00e3o industrial de ultrafinos e nanocristalinos <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>, o crescimento de gr\u00e3os deve ser controlado pela adi\u00e7\u00e3o de inibidores de crescimento de gr\u00e3os. Contudo, os inibidores geralmente t\u00eam efeitos adversos sobre a dureza e for\u00e7a de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>. \u00c9 necess\u00e1rio entender completamente os fatores de controle de estabilidade da microestrutura derivada de inibidores e os efeitos sobre a microestrutura e as propriedades mec\u00e2nicas da <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>.<\/strong><\/strong><\/p>

Com a diminui\u00e7\u00e3o do tamanho de gr\u00e3o da fase dura abaixo da escala submicr\u00f4nica, a interface interna gradualmente se torna o principal fator que afeta a tenacidade e resist\u00eancia do <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>. No entanto, os fatores que podem estabilizar os limites de WC \/ CO e WC \/ WC e o mecanismo de estabiliza\u00e7\u00e3o n\u00e3o s\u00e3o bem compreendidos, e o mecanismo de forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o da interface de baixa energia n\u00e3o \u00e9 bem compreendido.<\/strong><\/strong><\/p>

Atrav\u00e9s do estudo do comportamento mec\u00e2nico e do micro mecanismo de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> em temperatura ambiente e alta temperatura, o entendimento do mecanismo de fortalecimento e resist\u00eancia no processo de servi\u00e7o pode ser aprofundado, de modo a orientar o design e a prepara\u00e7\u00e3o de alto desempenho <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>. Atualmente, n\u00e3o h\u00e1 um entendimento sistem\u00e1tico do mecanismo de micro deforma\u00e7\u00e3o, da fonte de plasticidade e do comportamento mec\u00e2nico de alta temperatura de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>.<\/strong><\/strong><\/p>

2.Progresso da pesquisa<\/strong><\/h2>

A equipe do professor Song Xiaoyan da Universidade de Tecnologia de Pequim realizou uma s\u00e9rie de pesquisas b\u00e1sicas sobre os problemas pr\u00e1ticos na aplica\u00e7\u00e3o de engenharia de <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>. Em 2013, a equipe de pesquisa preparou primeiramente nanocristalinos <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> bloqueie materiais com alta densidade e estrutura uniforme, com alta dureza e alta tenacidade, e proponha a teoria de endurecimento coerente da interface de duas fases nanocristalinas <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> (ACTA mater. 2013, 61, 2154-2162), que foi totalmente verificado em experimentos mec\u00e2nicos in situ (mater. Res. Lett. 2017, 5, 55-60). Recentemente, combinando modelagem te\u00f3rica e desenho experimental, o grupo de pesquisa estudou profundamente v\u00e1rias \u201cestruturas de interface\u201d que podem aparecer em <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> materiais e encontrou v\u00e1rios tipos de estruturas de interface com 2-6 espessuras de camadas at\u00f4micas, fatores de influ\u00eancia, abordagens de estabiliza\u00e7\u00e3o e micro mecanismos. Com base na otimiza\u00e7\u00e3o de aditivos e no ajuste fino da composi\u00e7\u00e3o, \u00e9 realizado o controle preciso da estabilidade da estrutura da interface. \u00c9 proposto o mecanismo de fratura anti-intergranular de materiais correspondentes \u00e0 interface de fase com v\u00e1rios elementos, como V, Cr, Ti, Ta e Nb. Al\u00e9m disso, a influ\u00eancia da estabilidade da estrutura da interface e da anisotropia da energia superficial na forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o de \u2211 2 e \u2211 13A em limites de baixa energia foi obtida atrav\u00e9s da otimiza\u00e7\u00e3o dos inibidores do crescimento de gr\u00e3os e do controle da temperatura de Densifica\u00e7\u00e3o por Sinteriza\u00e7\u00e3o. Assim, o problema de prepara\u00e7\u00e3o control\u00e1vel de aumentar a raz\u00e3o entre o limite de fase coerente WC \/ CO e a distribui\u00e7\u00e3o de limite de gr\u00e3o de baixa energia WC \/ WC em <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> Esta solucionado. Realiza\u00e7\u00f5es relevantes foram publicadas sucessivamente na Acta mater. 2018, 149, 164-178 e Acta mater. 2019, 175, 171-181, sob o t\u00edtulo de \u201ctez em WC Co <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>s \u201de\u201c limites de gr\u00e3o de baixa energia em WC Co <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong>s \u201d. Guiado pela pesquisa b\u00e1sica, o grupo de pesquisa e a empresa cooperaram para preparar a resist\u00eancia ultra alta e a alta tenacidade <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> barras com resist\u00eancia \u00e0 fratura transversal m\u00e9dia superior a 5200mpa e resist\u00eancia \u00e0 fratura superior a 13,0mpa \u00b7 M1 \/ 2. O valor da resist\u00eancia \u00e0 fratura \u00e9 o maior \u00edndice de desempenho da resist\u00eancia \u00e0 fratura entre os similares <\/strong>carboneto de tungst\u00eanio <\/strong> relatado no mundo.<\/strong><\/strong><\/p>

Al\u00e9m disso, o grupo de pesquisa fez muitas pesquisas sobre a rela\u00e7\u00e3o entre a microestrutura, o comportamento mec\u00e2nico e as propriedades abrangentes do carboneto de tungst\u00eanio. No aspecto do experimento, a evolu\u00e7\u00e3o da microestrutura do carboneto de tungst\u00eanio sob carga externa, especialmente a lei de deslocamento e deslocamento de falhas de empilhamento, foi realizada atrav\u00e9s de experimento mec\u00e2nico in situ. <\/strong><\/p>

Com a ajuda da caracteriza\u00e7\u00e3o da estrutura fina e da an\u00e1lise cristalogr\u00e1fica, foi proposto o mecanismo de intera\u00e7\u00e3o dos defeitos de cristal da fase dura e da fase d\u00factil em carboneto de tungst\u00eanio de alta resist\u00eancia e tenacidade, e o mecanismo de seu efeito no atraso da nuclea\u00e7\u00e3o e na resist\u00eancia ao crescimento de trincas foi revelado. Especialmente, tendo em vista o comportamento de deforma\u00e7\u00e3o do carboneto de tungst\u00eanio, prop\u00f5e-se que o sistema principal de escorregamento da fase WC possa produzir deslocamento da barra de compress\u00e3o \u00e0 temperatura ambiente, enquanto a ativa\u00e7\u00e3o do novo sistema de escorregamento a alta temperatura pode fornecer contribui\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica, o que quantitativamente revela a rela\u00e7\u00e3o entre a deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica do carboneto de tungst\u00eanio e o movimento do sistema de deslizamento e deslocamento, bem como a regra de mudan\u00e7a com a temperatura. No aspecto do c\u00e1lculo da simula\u00e7\u00e3o, o comportamento mec\u00e2nico do carboneto de tungst\u00eanio bicristal e policristalino \u00e0 temperatura ambiente e \u00e0 alta temperatura foi estudado pelo m\u00e9todo da din\u00e2mica molecular, e o micro mecanismo da influ\u00eancia dos limites de gr\u00e3o, limite de fase, defeito intragranular e tamanho de gr\u00e3o na superf\u00edcie. a deforma\u00e7\u00e3o e o comportamento de fratura do carboneto de tungst\u00eanio foram esclarecidos na escala at\u00f4mica. Na balan\u00e7a eletr\u00f4nica, a densidade eletr\u00f4nica do estado e a forma de liga\u00e7\u00e3o da CC s\u00e3o calculadas e analisadas pelo primeiro princ\u00edpio, e o micro mecanismo de alta dureza da CC \u00e9 esclarecido.<\/strong><\/p>

Prop\u00f5e-se que o m\u00f3dulo el\u00e1stico e a dureza do WC possam ser melhorados com a solu\u00e7\u00e3o micross\u00f3lida de elementos met\u00e1licos com alta fun\u00e7\u00e3o de trabalho e, em seguida, o material a granel de WC de fase n\u00e3o ligada da solu\u00e7\u00e3o com dureza mais alta \u00e9 sintetizado com sucesso no experimento. Em 2019, o progresso da pesquisa acima foi publicado em tr\u00eas artigos consecutivos na conhecida revista internacional crystal Journal: Acta crystal. 2019, B75, 134-142 (o primeiro autor \u00e9 Fang Jing, aluno de mestrado); Cristal de Acta. 2019, B75, 994-1002 (o primeiro autor \u00e9 o Dr. LV Hao); Cristal de Acta. 2019, B75, 1014-1023 (o primeiro autor \u00e9 Hu Huaxin, doutorando). Na escala meso e macro, \u00e9 estabelecido um modelo de elementos finitos baseado na estrutura tridimensional real do carboneto de tungst\u00eanio. S\u00e3o estudados a resposta heterog\u00eanea \u00e0 deforma\u00e7\u00e3o e o comportamento da deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica do carboneto de tungst\u00eanio sob a intera\u00e7\u00e3o do estresse t\u00e9rmico residual preparado e do estresse externo no processo de mancal. A rela\u00e7\u00e3o entre o comportamento da deforma\u00e7\u00e3o da microestrutura e a tenacidade \u00e0 fratura \u00e9 revelada. Essa conquista foi publicada em int. J. plasticidade, 2019, 121, 312-323 (o primeiro autor \u00e9 o Dr. Li Yanan).<\/strong><\/p>

Figura 1. Estrutura da interface e caracter\u00edsticas de evolu\u00e7\u00e3o do limite de fase WC \/ CO formado pela adi\u00e7\u00e3o de VC e Cr3C2<\/strong><\/strong><\/p>

\"\"<\/figure>

Figura 2. Efeito de aditivos, temperatura e anisotropia da energia superficial na forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o de limites de gr\u00e3o de baixa energia no carboneto de tungst\u00eanio <\/p>

\"\"<\/figure>

Figura 3. Efeito da rota\u00e7\u00e3o de gr\u00e3os de WC na micro deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica em carboneto de tungst\u00eanio nanocristalino <\/p>

\"\"<\/figure>

Figura 4. Microestrutura e propriedades mec\u00e2nicas de um novo tipo de material de bloco WC de alta dureza com fase n\u00e3o ligada<\/p>

  • \"\"<\/figure><\/li><\/ul><\/figure>

    Figura 5. Rea\u00e7\u00f5es t\u00edpicas de deslocamento (incluindo decomposi\u00e7\u00e3o de deslocamento, forma\u00e7\u00e3o de deslocamentos da barra de compress\u00e3o, etc.) no plano base da sanita e no plano principal de deslizamento no cilindro<\/p>

    \"\"<\/figure>

    Figura 6. Efeito da resposta de tens\u00e3o n\u00e3o homog\u00eanea no comportamento \u00e0 fratura do carboneto de tungst\u00eanio durante a compress\u00e3o<\/p>

    \"\"<\/figure><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Devido \u00e0 sua alta dureza e resist\u00eancia ao desgaste, o carboneto de tungst\u00eanio \u00e9 amplamente utilizado como uma variedade de materiais para ferramentas de processamento, conhecidos como \u201cdentes industriais\u201d. Entre eles, WC Co carboneto de tungst\u00eanio \u00e9 a maior produ\u00e7\u00e3o e consumo de materiais de carboneto de tungst\u00eanio. Ap\u00f3s d\u00e9cadas de desenvolvimento, na aplica\u00e7\u00e3o de engenharia de carboneto de tungst\u00eanio, a dureza e\u2026<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":13907,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"class_list":["post-13906","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materials-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/\u56fe\u72471.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13906","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13906"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13906\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13907"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13906"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13906"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13906"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}