Proses Produksi Tungsten Carbide

Produksi tungsten karbida merupakan proses kompleks yang mencakup langkah-langkah mulai dari persiapan bahan baku dan pra-perlakuan hingga teknik peleburan dan pengujian kinerja produk. Masing-masing tahap ini dibagi lagi menjadi berbagai sub-proses. Persiapan dan pra-perlakuan bahan baku menjadi dasar bagi kinerja paduan, memastikan pengotor yang minimal melalui proporsi yang tepat dan pembersihan yang menyeluruh. Selanjutnya, proses peleburan dan pengecoran menuntut kontrol yang tepat terhadap parameter peleburan dan pemantauan yang cermat terhadap aliran lelehan dan pemadatan untuk menghasilkan coran yang seragam dan padat. Tahap perlakuan panas dan pemesinan semakin menyempurnakan struktur mikro paduan, sehingga meningkatkan sifat mekaniknya. Pada tahap pemeriksaan kualitas dan pengujian kinerja, metode analitik canggih digunakan untuk mengevaluasi komposisi kimia, sifat fisik, dan struktur mikro paduan tungsten karbida secara komprehensif, untuk memastikan bahwa setiap batch produk memenuhi standar yang tinggi.

Bisnis pabrik kami: Kami merancang, mengembangkan, dan memproduksi cetakan metalurgi serbuk, suku cadang karbida, cetakan injeksi serbuk, perkakas stamping, dan suku cadang cetakan presisi. Whatsapp:+8618638951317. Email: [email protected], 

Pemilihan dan Proporsi Bahan Baku

Dalam persiapan paduan tungsten karbida, pemilihan bahan baku dan proporsi yang tepat merupakan langkah dasar yang sangat penting. Bahan baku utama meliputi bubuk tungsten dengan kemurnian tinggi, bubuk kobalt, dan bubuk karbon dalam jumlah yang sesuai, serta sejumlah kecil elemen paduan lainnya seperti bubuk nikel, mangan, dan silikon. Bahan baku ini harus benar-benar mematuhi standar industri, bersumber dari pemasok yang memiliki reputasi baik, serta menjalani pemeriksaan dan pengujian yang ketat untuk memastikan kandungan pengotor yang rendah dan distribusi ukuran partikel yang seragam, sehingga memenuhi persyaratan spesifik paduan.

Selama fase desain proporsional, teknisi harus secara akurat menghitung dan mencampur komponen sesuai dengan indikator kinerja yang diharapkan, skenario aplikasi, dan persyaratan proses produksi. Misalnya, untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus, kandungan tungsten dapat ditingkatkan; sedangkan untuk meningkatkan ketangguhan dan kemampuan mesin dari paduan, kandungan kobalt dapat dinaikkan secara tepat. Selain itu, pengaruh elemen lain terhadap performa keseluruhan juga harus dipertimbangkan.

Pembersihan dan Pengeringan Bahan Baku

Sebelum pencampuran, bahan baku harus menjalani proses pra-perawatan pembersihan dan pengeringan yang ketat. Langkah ini bertujuan untuk menghilangkan noda minyak, oksida, dan kotoran berbahaya lainnya secara menyeluruh dari permukaan bahan baku yang dapat memengaruhi kualitas produk. Operasi pembersihan sering kali menggabungkan metode pembersihan ultrasonik dan pembersihan kimiawi. Pembersihan ultrasonik menggunakan getaran frekuensi tinggi untuk membuat partikel bahan baku bertabrakan dan bergesekan satu sama lain, yang secara efektif menghilangkan kotoran membandel yang melekat pada permukaannya. Pembersihan kimiawi melibatkan penggunaan pelarut dan katalis tertentu di bawah kondisi suhu dan tekanan yang terkendali untuk bereaksi dan melarutkan kontaminan.

Setelah proses pembersihan, bahan baku harus dikeringkan untuk mencegah adanya uap air yang dapat menyebabkan cacat seperti pori-pori gas atau inklusi selama peleburan. Pengeringan biasanya dilakukan dengan menggunakan aliran udara panas atau peralatan pengeringan vakum, dengan suhu dan waktu yang terkendali untuk memastikan penghilangan kelembapan secara menyeluruh sekaligus menghindari oksidasi atau penggumpalan bahan mentah akibat pengeringan yang berlebihan. Hanya setelah persiapan bahan baku yang teliti dan hati-hati seperti itu, paduan tungsten karbida yang dihasilkan dapat menunjukkan kualitas yang sangat baik dan kinerja yang stabil.

Peleburan dan Pengecoran Paduan

Pengaturan Parameter Proses Peleburan

Peleburan paduan adalah langkah penting dalam proses produksi tungsten karbida paduan. Sebelum memulai proses peleburan, serangkaian parameter peleburan utama harus ditetapkan secara hati-hati berdasarkan karakteristik bahan baku, komposisi kimia, dan kondisi peralatan. Temperatur peleburan merupakan faktor utama dan harus diatur cukup tinggi untuk memastikan bahwa semua komponen dalam bahan baku sepenuhnya meleleh dan tercampur secara menyeluruh untuk membentuk lelehan paduan yang homogen. Temperatur peleburan yang ideal juga meminimalkan pembentukan pori-pori gas dan inklusi, sehingga meningkatkan kualitas dan kinerja produk akhir.

Selain suhu peleburan, kontrol atmosfer juga sangat penting. Oksidasi dan nitridasi merupakan faktor utama yang menurunkan kinerja dan kualitas paduan. Oleh karena itu, komposisi dan tekanan atmosfer tungku harus dikontrol dengan tepat. Waktu peleburan juga harus diatur secara wajar sesuai dengan komposisi spesifik dan kinerja paduan yang diinginkan. Waktu yang tidak mencukupi dapat menyebabkan peleburan yang tidak sempurna atau pencampuran yang tidak merata, menyebabkan pemisahan komponen, sementara waktu yang berlebihan dapat menyebabkan pertumbuhan butiran yang berlebihan, yang berdampak negatif pada sifat mekanik dan struktur mikro material.

Kontrol Proses Peleburan

Selama proses peleburan, serangkaian operasi yang cermat dan langkah-langkah pemantauan diperlukan untuk memastikan homogenitas dan stabilitas termal lelehan. Pengadukan yang terus menerus sangat memudahkan peleburan dan pencampuran bahan baku.

Pengecoran dan Pendinginan

Setelah menyelesaikan proses peleburan, langkah krusial berikutnya adalah pengecoran. Selama tahap ini, lelehan paduan suhu tinggi secara cepat dan tepat dituangkan ke dalam cetakan yang sudah didesain dan dipersiapkan secara cermat sebelumnya. Cetakan tidak hanya harus memiliki ketahanan suhu tinggi yang sangat baik dan kontrol dimensi yang tepat, tetapi juga memiliki konduktivitas termal yang baik dan koefisien ekspansi termal yang moderat. Hal ini memastikan perpindahan panas yang seragam dan pendinginan yang terkendali selama proses pengecoran. Bahan cetakan yang umum termasuk cetakan pasir, cetakan logam, cetakan keramik, atau bahan khusus lainnya. Selain itu, kecepatan pengecoran dan laju pendinginan harus dikontrol dengan ketat.

Perlakuan Panas dan Pemesinan

Perlakuan panas adalah teknik penting untuk meningkatkan struktur mikro dan kinerja paduan tungsten karbida. Bergantung pada persyaratan aplikasi spesifik produk, berbagai proses perlakuan panas dapat digunakan untuk pengoptimalan, seperti pendinginan, temper, dan anil.

Pemeriksaan Kualitas dan Pengujian Kinerja

Analisis Komposisi Kimia

Analisis komposisi kimia adalah langkah mendasar dalam kontrol kualitas paduan tungsten karbida. Hal ini melibatkan pengukuran secara akurat kandungan elemen-elemen utama seperti tungsten, kobalt, dan nikel, serta mengontrol secara ketat elemen pengotor seperti sulfur dan fosfor.

Pengujian Kinerja Fisik

Pengujian kinerja fisik adalah metode penting untuk mengevaluasi sifat-sifat paduan tungsten karbida. Pengujian ini meliputi, tetapi tidak terbatas pada, kekerasan, kekuatan tarik, kekuatan luluh, ketangguhan benturan, kekuatan fatik, dan koefisien gesekan.

Pengamatan Struktur Mikro

Pengamatan struktur mikro adalah cara penting untuk memahami struktur internal dan kinerja paduan tungsten karbida. Dengan menganalisis struktur mikro, wawasan dapat diperoleh ke dalam karakteristik seperti morfologi butir, ukuran butir, distribusi, dan komposisi fasa.