hakkında şirket haberleri Tungsten Karbid korozyon yapar mı?

Madencilik için aşınma astarları, pompalar için conta halkaları veya metal işleme için kesici takımlar olsun, tungsten karbür ürünlerle çalışıyorsanız, bu ultra sert malzemenin korozyona karşı dayanıklı olduğunu varsayabilirsiniz. Ancak gerçek daha incelikli:Tungsten karbür kristallerinin kendisi korozyona oldukça dayanıklıdır, ancak malzemenin genel korozyon direnci bu kristalleri bir arada tutan metal bağlayıcıya (genellikle kobalt, bazen nikel) ve kullanıldığı ortama bağlıdır.. Bazı durumlarda tungstenli karbür korozyon belirtileri gösterebilir; bazılarında ise yıllarca bozulmadan kalabilir. Bu makalede, tungsten karbür korozyona uğradığında, bunun neden olduğu, erken belirtilerin nasıl tespit edileceği ve bunu önlemek için uygulanabilir adımlar açıklanacaktır. Tüm içerik, karmaşık bir jargon içermeyen, yalnızca işinizde kullanabileceğiniz pratik bilgiler içeren gerçek endüstriyel deneyime dayanmaktadır.

Tungsten karbürün korozyona uğrayıp uğramadığını cevaplamak için yapısıyla başlamanız gerekir. Tungsten karbür kompozit bir malzemedir ve yalnızca bir kısmı korozyon riski altındadır:

• Tungsten karbür (WC) kristalleri: Bunlar malzemenin sert, dayanıklı “omurgasıdır”. Mükemmel kimyasal stabiliteye sahiptirler ve çoğu asit, alkali ve çevresel faktörlere karşı dayanıklıdırlar. Nötr su veya hafif kimyasallarda bile kristallerin kendisi korozyona uğramaz.
• Bağlayıcı metal: WC kristallerini bir arada tutan “yapıştırıcı”dır. En yaygın bağlayıcı kobalttır, ancak özel ihtiyaçlar için nikel veya nikel alaşımları da kullanılır. Bağlayıcı, korozyonun "zayıf halkasıdır"; tungstenli karbür "paslandığında" neredeyse her zaman WC kristalleriyle değil, ortamdaki maddelerle reaksiyona giren bağlayıcıdır.

Temel çıkarım: Tungsten karbürdeki korozyon neredeyse her zaman bir bağlayıcı sorunudur, sert WC kristalleriyle ilgili bir sorun değildir.

Tungsten karbür nötr ve yumuşak ortamlarda nadiren paslanır. Ancak belirli koşullar ciltleyiciye zarar vererek gözle görülür hasara veya performans kaybına neden olabilir. Aşağıda endüstriyel ortamlardaki en yaygın üç tetikleyici bulunmaktadır:

Kobalt (en yaygın kullanılan bağlayıcı) güçlü kimyasallara karşı hassastır. Konsantre asitler veya alkalilerle temas ettiğinde reaksiyona girerek çözünebilir tuzlar oluşturur. Bu tuzlar ya yıkanır ya da toz halinde bir kalıntı bırakarak zamanla WC kristalleri arasındaki bağı zayıflatır.

• Yüksek riskli kimyasallar:
  • Güçlü asitler: Hidroklorik asit (HCl), sülfürik asit (H₂SO₄), nitrik asit (HNO₃) (kimyasal işleme, metal kaplama ve pil üretiminde yaygındır).
  • Güçlü alkaliler: Sodyum hidroksit (NaOH), potasyum hidroksit (KOH) (kağıt üretiminde, deterjan üretiminde ve metal temizliğinde kullanılır).
• Korozyon belirtileri:
  • Yüzeyde yeşil veya kahverengi lekeler (kobalt tuzlarından).
  • Toz halinde pullanma (aşınmış bağlayıcının düşmesi).
  • Azaltılmış sertlik (hafifçe kazındığında malzeme "daha yumuşak" bir his verir).
• Endüstriyel örnek: Bir kimya fabrikası, sülfürik asit transfer pompasında kobalt bazlı tungsten karbür conta halkaları kullandı. Sadece 2 ay sonra halkalarda yeşil noktalar oluştu ve sızıntı yapmaya başladı. Laboratuar testleri, kobalt bağlayıcının asit içinde çözündüğünü ve WC kristalleri arasında boşluklar oluşturduğunu gösterdi.

Deniz suyu veya yüksek klorür seviyelerine sahip herhangi bir çözelti (soğutma sistemlerinde kullanılan tuzlu su veya klorlu atık su gibi), özellikle kobalt bazlı bağlayıcılar için başka bir önemli korozyon tetikleyicisidir. Klorür iyonları kobaltla reaksiyona girerek zamanla parçalanan ve malzemenin yapısını zayıflatan bir bileşik olan kobalt klorürü oluşturur.

• Yüksek riskli ortamlar:
  • Denizcilik ekipmanı: Deniz suyu pompaları, pervane şaftları, açık deniz sondaj bileşenleri.
  • Klorlu su sistemleri: Havuz filtreleri, atık su arıtma tesisleri (dezenfeksiyon için klorun kullanıldığı yerler).
  • Buz çözücü ortamlar: Yol bakım ekipmanları (kar eritmek için kullanılan tuza maruz kalan).
• Korozyon belirtileri:
  • Yüzeyde beyaz, toz halinde birikintiler (kobalt klorür).
  • Donuk, gri renk değişikliği (ciltleyicinin metalik parlaklığının kaybı).
  • Küçük çatlaklar (bağlayıcı aşındıkça WC kristallerinin gevşemesi nedeniyle).
• Endüstriyel örnek: Kıyıdaki bir elektrik santralinin deniz suyu soğutma sisteminde kobalt bazlı tungsten karbür astarlar kullanıldı. 6 ay sonra astarlar çatlamaya ve kırılmaya başladı. Denetimler, deniz suyunun kobalt bağlayıcıyı aşındırarak WC kristallerinin düşmesine neden olduğunu ortaya çıkardı.

Sıcaklıklar 500°C'yi (932°F) aştığında, kobalt veya nikel gibi kararlı bağlayıcılar bile havadaki oksijenle reaksiyona girer; bu sürece "oksidasyon korozyonu" adı verilir. Bu reaksiyon yüzeyde kalın bir oksit tabakası oluşturur. Oksit tabakası pul pul döküldükçe, taze bağlayıcıyı oksijene maruz bırakır ve daha fazla korozyon döngüsü yaratır.

• Yüksek riskli uygulamalar:
  • Yüksek sıcaklık kalıpları: Plastik enjeksiyon kalıpları, metal döküm kalıpları.
  • Fırın bileşenleri: Endüstriyel fırınlardaki tungsten karbür nozullar veya gömlekler.
  • Motor parçaları: Yanma sistemlerinde yüksek ısıya maruz kalan bileşenler (örn. dizel motor valfleri).
• Korozyon belirtileri:
  • Mavi, kahverengi veya siyah renk değişikliği (metal oksitlerden).
  • Yüzey soyulması (oksit tabakasının dökülmesi).
  • Daha hızlı aşınma (bağlayıcı aşındıkça malzeme aşınma direncini kaybeder).
• Endüstriyel örnek: Bir dökümhane, metal eritme fırınında kobalt bazlı tungsten karbür nozüller kullandı. 3 hafta sonra nozullar siyaha döndü ve erimiş metal sızdırmaya başladı. Yüksek ısı, kobalt bağlayıcının oksitlenmesine ve nozulun yapısının bozulmasına neden olmuştu.

Çoğu endüstriyel ortamda tungstenli karbür korozyona uğramaz. İşte iki yaygın düşük riskli durum:

1. Nötr, kuru ortamlar: Oda sıcaklığında, kuru koşullarda (örn. ahşap işleme aletleri, metal damgalama kalıpları) veya saf, nötr suya (örn. kimyasal içermeyen tatlı su pompaları) maruz kaldığında, kobalt bazlı bağlayıcılar hava veya suyla reaksiyona girmez. Bu parçalar korozyona uğramadan yıllarca dayanabilir.
2. Nikel veya nikel alaşımlı bağlayıcılar: Tungstenli karbür bağlayıcı olarak nikel (kobalt yerine) kullanırsa korozyon direnci önemli ölçüde artar. Nikel, yüzeyinde daha fazla reaksiyonu engelleyen stabil bir oksit tabakası oluşturur; bu da onu deniz suyu, asidik veya yüksek sıcaklıktaki ortamlar için ideal kılar.

Örnek: Bir atık su arıtma tesisinde kobalt bazlı contalardan nikel bazlı tungsten karbür conta halkalarına geçiş yapıldı. Conta halkasının ömrü hiçbir korozyon belirtisi olmadan 3 aydan 18 aya çıktı.

Korozyonu erken yakalamak, ekipman arızasını ve maliyetli arıza sürelerini önleyebilir. İşte aranacak dört basit işaret:

1. Olağandışı renk değişikliği: Bir solvent (aseton gibi) ile silinmeyen yeşil, beyaz, mavi veya siyah noktalar. Bu, korozyonu kir veya yağdan ayırır.
2. Toz halindeki kalıntı: Yüzeyde ince, kuru bir toz; bu aşınmış bağlayıcı veya onun reaksiyon ürünleridir.
3. Düşük performans: Daha hızlı aşınma (örn. çabuk körelen bir alet), conta sızıntıları veya stres altında hafifçe bükülen parçalar (sertlik kaybı).
4. Ufalanma veya pullanma: Malzemenin küçük parçaları düşüyor - bu, bağlayıcının WC kristallerini bir arada tutamayacak kadar aşındığı zaman meydana gelir.

Korozyon kaçınılmaz değildir. Doğru adımlarla tungsten karbür parçalarınızı koruyabilirsiniz:

En önemli adım bağlayıcının çevreye uygun hale getirilmesidir. Seçiminizi yönlendirmek için bu tabloyu kullanın:

Profesyonel ipucu: Ortamınızdan emin değilseniz tedarikçinizden numune parçası üzerinde bir "korozyon testi" yapmasını isteyin; bu, bağlayıcının uygun olup olmadığını teyit edecektir.

Zorlu koşullar için (örn. konsantre asitler, yüksek ısı + kimyasallar), tungsten karbür yüzeyine ince bir koruyucu kaplama ekleyin. Ortak seçenekler şunları içerir:

• Titanyum nitrür (TiN): Oksidasyona ve hafif kimyasallara karşı dayanıklıdır; sürtünmeyi de azaltır.
• Krom kaplama: Klorür iyonlarını bloke ederek deniz suyu veya buz çözücü ortamlar için idealdir.
• Elmas benzeri karbon (DLC): Kimyasal direnci ve aşınma direncini artırır; contalar gibi hassas parçalar için iyi çalışır.

• Kullanımdan sonra temizleyin: Kimyasal kalıntıları, tuzu veya yağı temizlemek için parçaları nötr bir solventle (aseton veya izopropil alkol) silin; bunlar korozyonu hızlandırabilir.
• Aylık denetimler: Rutin bakım sırasında parçalarda erken korozyon belirtileri (renk değişikliği, toz) olup olmadığını kontrol edin.
• Üç ayda bir profesyonel kontroller: Yüksek riskli parçalarda (örn. deniz contaları, fırın memeleri), gizli korozyonu tespit etmek amacıyla bir teknisyene bağlayıcının bütünlüğünü test ettirin (örn. sertlik testleri).

1. efsane: “Tungsten karbür asla paslanmaz.”
   Hakikat: WC kristalleri korozyona dayanıklı olmakla birlikte, bağlayıcı madde (özellikle kobalt) zorlu ortamlarda korozyona uğrayabilir. Uygulamanız için yanlış bağlayıcının kullanılması korozyona yol açacaktır.

2. Efsane: "Tungstenli karbür paslanırsa derhal değiştirilmesi gerekir."
   Hakikat: Erken korozyon (örn. pullanma olmadan hafif renk değişikliği) düzeltilebilir. Parçayı temizleyin ve daha fazla hasarı önlemek için koruyucu bir kaplama uygulayın. Parçaları yalnızca bağlayıcının ciddi şekilde aşınması veya kristallerin düşmesi durumunda değiştirin.

Tungstenli karbür, yumuşak metaller (örneğin, eşit şekilde paslanan çelik) gibi korozyona uğramaz, ancak bağlayıcısı zorlu koşullarda bozulabilir. Korozyonu önlemenin anahtarı basittir: Ortamınız için doğru bağlayıcıyı seçin (ılıman koşullar için kobalt, sert koşullar için nikel) ve parçaların bakımını düzenli olarak yapın.

Korozyon sorunlarıyla uğraşıyorsanız (ister kimyasal pompadaki sızıntı yapan bir conta halkası olsun, ister deniz suyu sistemindeki yontulmuş bir astar olsun)ulaşmak ücretsiz. Ortamınızın değerlendirilmesine yardımcı olabilir, doğru tungsten karbür kalitesini önerebilir ve hatta uzun vadeli performans sağlamak için numuneleri test edebiliriz.