Prestazioni del riciclaggio del carburo di tungsteno

Il riciclo del carburo di tungsteno (WC) dagli scarti delle incudini in lega dura non solo contribuisce alla sostenibilità, ma migliora anche le prestazioni del materiale in varie applicazioni industriali. Il processo prevede un'accurata macinazione e setacciatura delle sfere, che consente di ottenere particelle di WC fini e di alta qualità che presentano proprietà fisiche uniche rispetto al carburo di tungsteno nativo.

Analisi comparativa del carburo di tungsteno riciclato e nativo

Dimensione e distribuzione delle particelle:

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• Carburo di tungsteno riciclato: Dopo il recupero e la lavorazione, queste particelle sono significativamente più fini, con un sostanziale 59,7% di esse compreso tra 1-2 μm e una dimensione media di 1,54 μm. La distribuzione è notevolmente stretta e mostra una curva di distribuzione unimodale.
• Carburo di tungsteno nativo: Al contrario, le particelle native hanno una media di 14,2 μm e una curva di distribuzione più ampia e multimodale. Tuttavia, dopo la macinazione a sfere, sia le particelle di WC riciclate che quelle native si allineano a dimensioni più vicine, con la maggior parte delle particelle che rientrano nell'intervallo 0,5-1,0 μm e mostrano distribuzioni unimodali simili.

Differenze morfologiche:

• Le particelle di carburo di tungsteno riciclato mantengono forme cristalline complete con bordi lisci, singoli, triangolari e allungati. Ciò indica una distribuzione uniforme delle particelle e un minor numero di difetti interni.
• Al contrario, le particelle di carburo di tungsteno nativo sono generalmente grandi aggregati irregolari con confini dei grani indistinti, privi di strutture cristalline complete.

Metriche di prestazione

Integrità strutturale e prestazioni:

• Il WC riciclato conserva meglio l'integrità strutturale grazie alla conservazione delle strutture dei grani durante i processi di separazione elettrolitica e sinterizzazione.
• La lega WC-10Co ottenuta da WC riciclato non solo eguaglia, ma supera leggermente le prestazioni delle leghe di WC native in termini di resistenza alla flessione, tenacità all'impatto e resistenza agli impatti multipli.

Durezza alla frattura e resistenza all'usura:

• La tenacità alla frattura della lega WC riciclata appare leggermente superiore a quella della lega nativa.
• I test di resistenza all'usura rivelano inoltre che la lega WC riciclata ha una resistenza all'usura marginalmente superiore rispetto alla lega WC nativa YG10C (ISO K20).

Osservazioni sulla microstruttura:

• La microstruttura della lega riciclata mostra chiari confini dei grani e una distribuzione uniforme dei grani con bassa interconnettività.
• La lega WC nativa, pur contenendo alcuni grani di WC grossolani, presenta confini dei grani sfumati e una microstruttura più irregolare con una maggiore interconnettività.

Conclusione

L'analisi dettagliata e il confronto tra carburo di tungsteno riciclato e carburo di tungsteno nativo rivelano che il riciclaggio non solo conserva ma potenzialmente migliora alcune proprietà chiave del WC. Questi risultati sottolineano la fattibilità del riciclaggio come metodo per produrre leghe dure da estrazione ad alte prestazioni. Questo approccio non solo sostiene la sostenibilità ambientale, ma offre anche un'alternativa economicamente vantaggiosa per le industrie che fanno affidamento sul carburo di tungsteno. I risultati di questo studio sono a favore di una più ampia adozione e di un continuo miglioramento delle pratiche di riciclaggio nell'industria del carburo di tungsteno, che potrebbero portare a significativi progressi nella scienza dei materiali e nelle applicazioni ingegneristiche.