Kromkarbid

Kromkarbid er en keramisk forbindelse, der findes i flere forskellige kemiske sammensætninger: Cr3C2, Cr7C3, og Cr23C6. Ved standardbetingelser det eksisterer som et gråt faststof. Det er ekstremt hårdt og korrosionsbestandig. Det er også et ildfast forbindelse, hvilket betyder, at den bevarer sin styrke ved høje temperaturer så godt. Disse egenskaber gør nyttige som et additiv til metallegeringer. Når kromkarbid krystaller er integreret i overfladen af ​​et metal det forbedrer slidstyrke og korrosionsbestandighed af metallet, og fastholder disse egenskaber ved forhøjede temperaturer. Den hårdeste og mest almindeligt anvendte sammensætning til dette formål, er Cr3C2.

Relaterede mineraler omfatter tongbaite og isovite, 23C6.

Egenskaber

Der er tre forskellige krystalstrukturer for kromkarbid svarende til de tre forskellige kemiske sammensætninger. Cr23C6 har en kubisk krystalstruktur og en Vicker s mikrohårdhed af 976 kg / mm. Cr7C3 har en sekskantet krystalstruktur og en mikrohårdhed på 1336 kg / mm. Cr3C2 er den mest holdbare af de tre sammensætninger, og har en orthorhombisk krystalstruktur med en mikrohårdhed på 2280 kg / mm. Af denne grund Cr3C2 er den primære form for kromkarbid anvendt i overfladebehandling.

Syntese

Syntese af kromkarbid kan opnås ved mekanisk legering. I denne type proces metallisk chrom og rent carbon i form af grafit fyldes i en kuglemølle og formales til et fint pulver. Når komponenterne er blevet formalet de presses ind i en pellet og underkastes varm isostatisk presning. Varm isostatisk presning anvender en inert gas, primært argon, i en forseglet ovnen. Denne trykgas påfører tryk på prøven fra alle retninger, mens ovnen opvarmes. Den varme og tryk bevirke, at grafit og metallisk chrom til at reagere med hinanden og danne kromkarbid. Faldende procentdelen af ​​kulstofindholdet i udgangsblandingen resulterer i en forøgelse af udbyttet af Cr7C3, Cr23C6 og former for kromkarbid.

En anden fremgangsmåde til syntese af kromkarbid udnytter chromoxid, rent aluminium og grafit i en selvpropagerende exoterm reaktion, der forløber som følger:

Ved denne fremgangsmåde reaktanterne formales og blandes i en kuglemølle. Det blandede pulver presses derpå i en pellet og anbragt under en inert atmosfære af argon. Prøven opvarmes derefter. En opvarmet tråd, en gnist, en laser eller en ovn kan give varmen. Den exoterme reaktion initieres, og den resulterende varme udbreder reaktionen i resten af ​​prøven.

Anvendelser

Kromkarbid er nyttig i overfladebehandling af metalkomponenter. Kromkarbid anvendes til at coate overfladen af ​​et andet metal i en teknik kendt som termisk sprøjtning. Cr3C2 pulver blandes med fast nikkelkrom. Denne blanding opvarmes derefter til meget høje temperaturer og sprøjtes på den genstand, der er belagt hvor det danner et beskyttende lag. Dette lag er hovedsagelig sin egen metal-matrix composite, der består af hårde keramiske Cr3C2 partikler indlejret i en nikkel-chrom matrix. Selve matrixen bidrager til korrosionsbestandighed overtrækket fordi både nikkel og krom er korrosionsbestandige i deres metalliske form. Efter over sprøjtning belægningen, skal den coatede del kørt gennem en diffusion varmebehandling for at opnå de bedste resultater i løbet af koblingen styrke til basemetal og også i løbet af hårdhed. En anden teknik anvender kromkarbid i form af overlay plader. Disse er præfabrikerede kromkarbid stålplader, som er beregnet til at blive svejset på eksisterende strukturer eller maskiner for at forbedre ydeevnen. Kromkarbid anvendes som tilsætningsstof til skæreværktøjer med henblik på at forbedre sejhed ved at forhindre væksten af ​​store korn. Den primære bestanddel i de fleste ekstremt svært skærende værktøjer er wolframcarbid. Wolframcarbid kombineres med andre karbider, såsom titancarbid, niobium carbid og chrom carbid og sintret sammen med en cobalt matrix. Cr3C2 forhindrer store korn fra formning i det sammensatte, hvilket resulterer i en finkornet struktur af fineste sejhed.

  0   0
Næste artikel Fancy due

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha