nouvelles de l'entreprise Le carbure de tungstène est- il corrosif?

Si vous travaillez avec des produits en carbure de tungstène, que ce soit des revêtements d'usure pour l'exploitation minière, des joints d'étanchéité pour les pompes,ou des outils de coupe pour le travail des métaux, vous pourriez supposer que ce matériau ultra-dur est immunisé contre la corrosionMais la réalité est plus nuancée:les cristaux de carbure de tungstène sont eux-mêmes très résistants à la corrosion,mais la résistance globale à la corrosion du matériau dépend du liant métallique qui maintient ces cristaux ensemble (généralement le cobalt, parfois nickel) et l'environnement dans lequel il est utiliséDans certaines conditions, le carbure de tungstène peut montrer des signes de corrosion; dans d'autres, il peut rester intact pendant des années.comment reconnaître les premiers signesTout le contenu est basé sur une expérience réelle de l'industrie, sans jargon complexe, juste des idées pratiques que vous pouvez utiliser sur le lieu de travail.

Pour savoir si le carbure de tungstène se corrode, il faut commencer par sa structure: le carbure de tungstène est un matériau composite dont une seule partie est sujette à la corrosion:

• Cristaux de carbure de tungstène (WC)Ils ont une excellente stabilité chimique et résistent à la plupart des acides, des alcalis et des facteurs environnementaux.Les cristaux eux-mêmes ne se corrodent pas.
• Métal de liaisonLe liant le plus courant est le cobalt, bien que le nickel ou les alliages de nickel soient utilisés pour des besoins spécialisés.Le liant est le "maillon faible" de la corrosion lorsque le carbure de tungstène se corrode," c'est presque toujours le liant qui réagit avec les substances de l'environnement, pas les cristaux de WC.

Une idée clé: la corrosion du carbure de tungstène est presque toujours un problème de liant, pas un problème avec les cristaux de WC durs.

Le carbure de tungstène se corrode rarement dans des environnements neutres et doux, mais des conditions spécifiques peuvent attaquer le liant, entraînant des dommages visibles ou une perte de performance.Voici les trois déclencheurs les plus courants dans les milieux industriels:

Le cobalt (le liant le plus largement utilisé) est sensible aux produits chimiques puissants.Ces sels sont lavés ou laissent un résidu en poudre., affaiblissant la liaison entre les cristaux de WC au fil du temps.

• Produits chimiques à haut risque:
  • Acides forts: acide chlorhydrique (HCl), acide sulfurique (H2SO4), acide nitrique (HNO3) (commun dans le traitement chimique, le revêtement des métaux et la fabrication de batteries).
  • Alcalins forts: hydroxyde de sodium (NaOH), hydroxyde de potassium (KOH) (utilisé dans la production de papier, la fabrication de détergents et le nettoyage des métaux).
• Signes de corrosion:
  • Taches vertes ou brunes à la surface (de la présence de sels de cobalt).
  • Découlage en poudre (découlage du liant érodé).
  • Dureté réduite (le matériau se sent "plus doux" lorsqu'il est gratté légèrement).
• Exemple industriel: Une usine chimique a utilisé des anneaux d'étanchéité au carbure de tungstène à base de cobalt dans une pompe de transfert d'acide sulfurique.Les tests ont montré que le liant de cobalt s'était dissous dans l'acide., créant des espaces entre les cristaux des toilettes.

L'eau de mer ou toute solution contenant des taux élevés de chlorure (comme l'eau salée utilisée dans les systèmes de refroidissement ou les eaux usées chlorées) est un autre déclencheur majeur de la corrosion, en particulier pour les liants à base de cobalt.Les ions chlorure réagissent avec le cobalt pour former du chlorure de cobalt, un composé qui se décompose avec le temps et affaiblit la structure du matériau.

• Environnements à haut risque:
  • Équipement maritime: pompes à eau de mer, puits d'hélice, composants de forage en mer.
  • Systèmes d'eau chlorée: filtres de piscine, usines de traitement des eaux usées (où le chlore est utilisé pour la désinfection).
  • Environnements de dégivrage: équipement d'entretien routier (exposé au sel utilisé pour faire fondre la neige).
• Signes de corrosion:
  • Dépôts blancs en poudre à la surface (chlorure de cobalt).
  • Une décoloration grise terne (perte de l'éclat métallique du liant).
  • Petites fissures (de par les cristaux de WC qui se relâchent à mesure que le liant s'érode).
• Exemple industriel: Une centrale électrique côtière utilisait des revêtements en carbure de tungstène à base de cobalt dans son système de refroidissement de l'eau de mer.Les inspections ont révélé que l'eau de mer avait corrodé le liant au cobalt., provoquant la chute des cristaux des toilettes.

Lorsque les températures dépassent 500 ° C (932 ° F), même les liants stables comme le cobalt ou le nickel réagissent avec l'oxygène dans le processus d'air appelé corrosion d'oxydation." Cette réaction forme une épaisse couche d' oxyde à la surfaceAu fur et à mesure que la couche d'oxyde se décolle, elle expose le liant frais à l'oxygène, créant un cycle de corrosion supplémentaire.

• Applications à haut risque:
  • Les moules à haute température: moules à injection en plastique, matrices de coulée métallique.
  • Composants de fours: buses ou revêtements en carbure de tungstène dans les fours industriels.
  • Parties de moteur: composants exposés à une chaleur élevée dans les systèmes de combustion (par exemple, vannes de moteur diesel).
• Signes de corrosion:
  • Décoloration bleue, brune ou noire (de l'oxyde de métal).
  • Peeling de surface (écaillage de la couche d'oxyde).
  • Usure plus rapide (le matériau perd sa résistance à l'usure à mesure que le liant s'érode).
• Exemple industriel: Une fonderie utilisait des buses à base de carbure de tungstène à base de cobalt dans son four de fusion de métaux.La chaleur élevée avait provoqué l' oxydation du liant au cobalt., détruisant la structure de la buse.

Dans la plupart des environnements industriels, le carbure de tungstène reste exempt de corrosion.

1. Environnements neutres et secs: à température ambiante, dans des conditions sèches (par exemple, outils de travail du bois, matrices d'estampage métalliques) ou lorsqu'elles sont exposées à de l'eau pure et neutre (par exemple, pompes à eau douce sans produits chimiques),Les liants à base de cobalt ne réagissent ni avec l'air ni avec l'eauCes pièces peuvent durer des années sans corrosion.
2. Les produits de liaison pour le nickel ou l'alliage de nickel: Si le carbure de tungstène est lié par du nickel (au lieu du cobalt), sa résistance à la corrosion s'améliore considérablement.Le nickel forme une couche d'oxyde stable à sa surface qui bloque les réactions ultérieures, ce qui le rend idéal pour l'eau de mer, acides ou à haute température.

Exemple: Une usine de traitement des eaux usées a remplacé les joints d'étanchéité à base de cobalt par des joints d'étanchéité à base de carbure de tungstène et de nickel.

En détectant la corrosion à un stade précoce, on évite les pannes et les temps d'arrêt coûteux de l'équipement.

1. Décoloration inhabituelle: taches vertes, blanches, bleues ou noires qui ne s'effacent pas avec un solvant (comme l'acétone). Cela distingue la corrosion de la saleté ou de l'huile.
2. Résidu en poudre: Une poudre fine et sèche à la surface: ce sont des liants érodés ou leurs produits de réaction.
3. Performance réduite: Usure plus rapide (par exemple, un outil qui s'assombrit rapidement), fuites de joint ou pièces qui se plient légèrement sous contrainte (perte de dureté).
4. Déchiquetage ou décolorationLes petits morceaux de matériau qui tombent se produisent lorsque le liant est si érodé qu'il ne peut plus maintenir les cristaux de WC ensemble.

La corrosion n'est pas inévitable, avec les bonnes mesures, vous pouvez protéger vos pièces en carbure de tungstène:

L'étape la plus importante consiste à adapter le liant à l'environnement.

Un pourboire professionnel: Si vous n'êtes pas sûr de votre environnement, demandez à votre fournisseur d'effectuer un "test de corrosion" sur un échantillon de pièce.

Pour les conditions difficiles (p. ex. acides concentrés, chaleur élevée + produits chimiques), ajoutez un mince revêtement protecteur à la surface du carbure de tungstène.

• Titane nitrure (TiN): Résistant à l'oxydation et aux produits chimiques légers; réduit également le frottement.
• Couche de chrome: Bloque les ions chlorure, ce qui le rend idéal pour l'eau de mer ou les environnements de dégivrage.
• Carbone de type diamant (DLC): améliore la résistance aux produits chimiques et à l'usure; fonctionne bien pour les pièces de précision comme les joints.

• Nettoyer après utilisation: essuyer les pièces avec un solvant neutre (acétone ou alcool isopropylique) pour éliminer les résidus chimiques, le sel ou l'huile, ce qui peut accélérer la corrosion.
• Inspections mensuelles: Vérifiez les premiers signes de corrosion des pièces (discoloration, poudre) lors de l'entretien de routine.
• Contrôles professionnels trimestriels: Pour les pièces à haut risque (par exemple, joints de marine, buses de four), demandez à un technicien de tester l'intégrité du liant (par exemple, des tests de dureté) pour détecter la corrosion cachée.

1. Le mythe: "Le carbure de tungstène ne se corrode jamais".
   Fait: Bien que les cristaux de WC soient résistants à la corrosion, le liant (en particulier le cobalt) peut se corroder dans des environnements difficiles.

2. Le mytheSi le carbure de tungstène se corrode, il doit être remplacé immédiatement".
   Fait: la corrosion précoce (p. ex. légère décoloration sans décoloration) peut être corrigée.Ne remplacer les pièces que si le liant est gravement érodé ou si des cristaux tombent.

Le carbure de tungstène ne se corrode pas comme les métaux mous (par exemple, l'acier qui rouille uniformément), mais son liant peut échouer dans des conditions difficiles.choisir le bon liant pour votre environnement (cobalt pour les conditions douces, nickel pour les pièces dures) et maintenir régulièrement les pièces.

Si vous avez affaire à des problèmes de corrosion, qu'il s'agisse d'un anneau d'étanchéité qui fuit dans une pompe chimique ou d'un revêtement déchiqueté dans un système d'eau de mer,Il est libre d' atteindreNous pouvons vous aider à évaluer votre environnement, recommander la bonne qualité de carbure de tungstène, et même tester des échantillons pour assurer une performance à long terme.