Измерение элементного состава карбида

Около 60% мирового производства вольфрама идет на изготовление твердосплавных режущих инструментов. Вольфрамовый металл реагирует с углеродом при высоких температурах, образуя порошок карбида вольфрама (WC), который затем прессуется и сплавляется вместе со связующим металлом — обычно кобальтом — в различные формы и размеры в другом высокотемпературном процессе, называемом спеканием. Полученный композитный материал обладает высокой твердостью, прочностью и устойчивостью к износу и температуре. По сравнению с распространенными инструментальными сталями, карбид может работать на более высоких скоростях и служить дольше.

Свойства твердого сплава можно регулировать, изменяя относительный состав частиц карбида (твердая фаза) по отношению к связующему металлу (связующая фаза). Карбидная фаза обычно составляет 70-97% композита по весу, причем более высокое содержание карбида обычно увеличивает твердость и износостойкость, а более высокое содержание кобальта увеличивает прочность и ударопрочность. Состав также существенно влияет на термическое поведение цементированного карбидного композита, что означает, что различные соотношения твердой и связующей фаз могут использоваться для оптимизации карбидного композита для различных рабочих температур.

Производители инструментов, желающие обеспечить, чтобы их карбиды имели надлежащее соотношение твердой фазы и связующей фазы для предполагаемого применения, сталкиваются с проблемой: требуемые огнеупорные свойства карбидного композита также сильно затрудняют его обработку в соответствии с требованиями разрушающих методов испытаний, таких как поперечное сечение, титрование, атомно-абсорбционная спектроскопия и индуктивно-связанная плазма.

К счастью, рентгеновская флуоресценция (РФС) — это быстрый, надежный метод анализа, который практически не требует подготовки образца. Одним из важнейших преимуществ XRF является то, что он неразрушающий, то есть материал, предназначенный для производства, можно анализировать напрямую, без его потребления. Одно измерение может дать производителям точный состав в течение нескольких секунд. XRF также может точно определять толщину покрытий, нанесенных паром на готовые твердосплавные инструменты, что еще больше повышает универсальность процесса проверки.

Все рентгенофлуоресцентные анализаторы Bowman оснащены твердотельными кремниевыми дрейфовыми детекторами (SDD) для точного измерения толщины и состава. Новейшие разработки детекторов SDD — кремниевые дрейфовые детекторы — обеспечивают наилучшее разрешение, самый низкий уровень шума (самое высокое отношение сигнал/шум) и самое короткое время тестирования, обеспечивая при этом точные и надежные результаты.

Чтобы узнать больше о том, как можно использовать рентгеновскую флуоресценцию для контроля карбида (WCCo), прочитайте наш последний бюллетень по применению!