En la industria moderna, los rodillos de carburo cementado(Rodillos de carburo de tungsteno)Son un material importante y se utilizan ampliamente en diversos campos, como la laminación de metales, la fundición y el procesamiento de minerales. Su excelente resistencia al desgaste, a las altas temperaturas y a la corrosión los convierte en un material indispensable en muchas industrias pesadas. En la fabricación de rodillos de carburo cementado, el carburo de tungsteno (WC) es uno de los componentes principales. Sin embargo, ¿es equivalente un rodillo de carburo de tungsteno a uno de carburo cementado? Esta pregunta suele generar debate y confusión en la industria.

En este artículo se analizará en detalle las propiedades químicas del carburo de tungsteno, la definición de carburo cementado, las similitudes y diferencias entre los rodillos de carburo de tungsteno y los rodillos de carburo cementado, etc., para responder a la pregunta ¿El rodillo de carburo de tungsteno es un carburo cementado?

Definición y composición del carburo cementado

El carburo cementado es un material de alta dureza y alta resistencia al desgaste, formado mediante la combinación de elementos metálicos o no metálicos y metales mediante sinterización a alta temperatura. Generalmente, se divide en dos categorías: aleaciones a base de tungsteno y aleaciones a base de molibdeno, siendo las aleaciones a base de tungsteno las más utilizadas. La principal característica del carburo cementado es su altísima dureza, que suele alcanzar entre 70 y 90 HRC (dureza Rockwell en la escala C), y posee buena resistencia a altas temperaturas, a la corrosión y al impacto, entre otras propiedades.

Los componentes básicos del carburo cementado suelen incluir:

● Tungsteno (W): El tungsteno es un metal de alta densidad y dureza, ampliamente utilizado en la fabricación de herramientas resistentes al desgaste. El tungsteno en carburo cementado suele combinarse con carbono para formar cristales de carburo de tungsteno (WC).

Cobalto (Co): El cobalto es un aglutinante comúnmente utilizado en el carburo cementado, que puede mejorar la tenacidad y la resistencia al impacto de la aleación. El contenido de cobalto en el carburo cementado suele oscilar entre el 5 % y el 30 %.

● Otros elementos: como el molibdeno (Mo), el tantalio (Ta), el niobio (Nb), etc., también se pueden utilizar como componentes de carburo cementado especial para mejorar la estabilidad a altas temperaturas y la resistencia a la corrosión del material.

Por lo tanto, los rodillos de carburo cementado suelen referirse a rodillos de aleaciones de tungsteno, especialmente aleaciones compuestas de tungsteno y elementos como el cobalto y el carbono. Entre estas aleaciones, el carburo de tungsteno (WC) es la principal fase dura, y su adición mejora considerablemente la dureza y la resistencia al desgaste de la aleación.

¿Cuáles son las características del carburo de tungsteno?

El carburo de tungsteno (WC) es un compuesto formado por la combinación de elementos de tungsteno y carbono, con una dureza y estabilidad química muy elevadas. Generalmente se presenta en forma de partículas finas, presenta una resistencia al desgaste y a la corrosión extremadamente alta, y se utiliza ampliamente en la fabricación de herramientas, materiales de pulverización, herramientas de perforación y otros campos.

La fórmula química del carburo de tungsteno es WC y se combina a menudo con metales para formar materiales compuestos. Es muy estable a temperatura ambiente, con un punto de fusión de hasta 2870 °C. Es el tercer material más duro conocido, solo superado por el diamante y el nitruro de boro cúbico (c-BN). Esta altísima dureza convierte al carburo de tungsteno en un material clave para la fabricación de carburo cementado.

Dureza y resistencia al desgaste: El carburo de tungsteno posee una dureza extremadamente alta, que puede alcanzar entre 2000 y 3000 HV en la prueba de dureza Vickers. Por lo tanto, presenta una excelente resistencia al desgaste en entornos de alta fricción. La estabilidad del carburo de tungsteno en diversos entornos de alta presión y alta temperatura también es una razón importante para su amplia aplicación.

● Estabilidad térmica: el carburo de tungsteno exhibe una muy buena estabilidad térmica a altas temperaturas, y su dureza y estructura permanecen estables incluso a temperaturas de funcionamiento extremadamente altas.

● Inercia química: El carburo de tungsteno posee una alta inercia química y buena resistencia a la corrosión en diversos entornos ácidos y alcalinos. Esto le confiere un excelente rendimiento en algunos entornos industriales especiales.

¿Cuál es la relación entre los rodillos de carburo y los rodillos de carburo de tungsteno?

Según la definición anterior de carburo y el análisis de las propiedades del carburo de tungsteno, existe cierta conexión entre los rodillos de carburo de tungsteno y los de carburo, pero no son completamente equivalentes. Para comprender mejor la relación entre ambos, es necesario profundizar en las diferencias en su composición, proceso de fabricación y escenarios de aplicación.

1. Composición de los rodillos de carburo de tungsteno

Los rodillos de carburo de tungsteno suelen ser rodillos con carburo de tungsteno como componente principal. El material principal de los rodillos de carburo de tungsteno es el carburo de tungsteno (WC), que puede combinarse con elementos metálicos como el cobalto para mejorar la tenacidad y el rendimiento de procesamiento. En los rodillos de carburo de tungsteno, el cobalto suele utilizarse como aglutinante para mejorar la resistencia estructural y la resistencia al impacto. Si bien el carburo de tungsteno es un componente importante del carburo cementado, los rodillos de carburo de tungsteno no son iguales a los de carburo cementado, ya que su composición es más compleja y puede contener otros elementos metálicos o componentes de aleación además del carburo de tungsteno.

Ingredientes principales: El componente principal de los rodillos de carburo de tungsteno es el carburo de tungsteno (WC), y en ocasiones se añaden elementos metálicos como cobalto (Co) y níquel (Ni) para mejorar su rendimiento. En comparación con los rodillos de carburo cementado, el contenido de cobalto de los rodillos de carburo de tungsteno puede ser relativamente bajo, y su composición se centra más en el carburo de tungsteno.

● Composición del aglutinante: Los rodillos de carburo cementado suelen utilizar metales como el cobalto o el níquel como aglutinantes, mientras que la composición del aglutinante de los rodillos de carburo de tungsteno puede variar según las necesidades de cada aplicación. El contenido de cobalto en los rodillos de carburo cementado suele ser mayor, mientras que en los rodillos de carburo de tungsteno se prioriza el carburo de tungsteno.

2. Diferencias en los procesos de fabricación

Aunque existen similitudes en los procesos de fabricación de los rodillos de carburo cementado y los rodillos de carburo de tungsteno, también existen diferencias significativas.

Proceso de fabricación de rodillos de carburo cementado: El proceso de fabricación de rodillos de carburo cementado suele implicar la mezcla de polvo de tungsteno, polvo de cobalto y otros polvos de elementos de aleación en una proporción determinada, y posteriormente el prensado, la sinterización y el acabado mediante procesos pulvimetalúrgicos. La composición de los rodillos de carburo cementado es más diversa que la de los de carburo de tungsteno, y se suelen añadir otros elementos de aleación como el molibdeno y el tántalo para mejorar aún más su rendimiento general.

● Proceso de fabricación de rodillos de carburo de tungsteno: El proceso de fabricación de rodillos de carburo de tungsteno presta especial atención al control de calidad del carburo. La tecnología de sinterización a alta temperatura se utiliza habitualmente para combinar partículas de carburo de tungsteno de alta pureza con una pequeña cantidad de cobalto o níquel y así fabricar rodillos de carburo de tungsteno de alta dureza. Debido a la alta dureza y densidad del carburo de tungsteno, el proceso de fabricación de rodillos de carburo de tungsteno puede ser más complejo, y la temperatura y el tiempo de sinterización deben controlarse estrictamente para garantizar la calidad del producto.

3. Diferencias en dureza y rendimiento.

Existen ciertas diferencias en dureza y rendimiento entre los rodillos de carburo cementado y los de carburo de tungsteno. El carburo de tungsteno presenta una dureza extremadamente alta, que puede alcanzar los 70-90 HRC, pero debido a su fragilidad, su resistencia al impacto y a la fatiga son relativamente bajas. Por lo tanto, los rodillos de carburo de tungsteno suelen requerir cargas de impacto menores, mientras que los de carburo ofrecen un mejor rendimiento integral y una mayor adaptabilidad.

Dureza: Los rodillos de carburo de tungsteno presentan una dureza superior, generalmente de 70 a 80 HRC, lo que los hace adecuados para procesos de alta velocidad y cargas pesadas. Los rodillos de carburo también presentan una dureza superior, pero al contener otros elementos de aleación, su dureza puede ser mayor, generalmente de 60 a 85 HRC, y ofrecen un mejor rendimiento integral.

● Resistencia al desgaste: Gracias a la altísima dureza del carburo de tungsteno, los rodillos de carburo de tungsteno ofrecen una excelente resistencia al desgaste y pueden utilizarse durante mucho tiempo en entornos de alta fricción. La resistencia al desgaste de los rodillos de carburo depende de la proporción de tungsteno, cobalto y otros elementos de aleación. Si bien la resistencia al desgaste general es ligeramente inferior a la de los rodillos de carburo de tungsteno, su rendimiento general es más equilibrado.

● Tenacidad: en comparación con los rodillos de carburo de tungsteno, los rodillos de carburo tienen mejor tenacidad y pueden soportar mayor impacto y vibración, por lo que son más adaptables en condiciones de trabajo complejas.

4. Diferentes escenarios de aplicación

Debido a las diferencias en composición, dureza, tenacidad, etc. entre los rodillos de carburo y los rodillos de carburo de tungsteno, sus escenarios de aplicación también son diferentes.

● Rodillos de carburo:Rodillos de carburoSe utilizan generalmente en aplicaciones que requieren un rendimiento integral, como la laminación de acero, la laminación de aleaciones de aluminio, el procesamiento de minerales y otras aplicaciones industriales. Su buena tenacidad y alta dureza le permiten un buen rendimiento en diversas condiciones de trabajo.

Rodillos de carburo de tungsteno: Los rodillos de carburo de tungsteno se utilizan principalmente en entornos con altos requisitos de dureza, como laminado de alta precisión y procesos con una resistencia al desgaste extremadamente alta. Su excelente resistencia al desgaste los hace especialmente adecuados para entornos de trabajo con alta carga y alta velocidad.