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Desempenho da reciclagem de carboneto de tungsténio

30 de setembro de 2024 vista: 1,680

A reciclagem de carboneto de tungsténio (WC) a partir de resíduos de bigornas de ligas duras não só contribui para a sustentabilidade, como também melhora o desempenho do material em várias aplicações industriais. O processo envolve uma meticulosa moagem de bolas [...]

A reciclagem de carboneto de tungsténio (WC) a partir de resíduos de bigornas de ligas duras não só contribui para a sustentabilidade, como também melhora o desempenho do material em várias aplicações industriais. O processo envolve uma meticulosa moagem e crivagem de bolas, o que resulta em partículas de WC finas e de alta qualidade que apresentam propriedades físicas únicas em comparação com o carboneto de tungsténio nativo.

Análise comparativa de carboneto de tungsténio reciclado e nativo

Tamanho e distribuição das partículas:

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  • Carboneto de tungsténio reciclado: Após a recuperação e o processamento, essas partículas são significativamente mais finas, com um substancial 59,7% delas variando entre 1-2 μm e um tamanho médio de 1,54 μm. A distribuição é notavelmente estreita, mostrando uma curva de distribuição unimodal.
  • Carboneto de tungsténio nativo: Em contraste, as partículas nativas têm uma média de 14,2 μm e uma curva de distribuição multimodal mais ampla. No entanto, após a moagem de bolas, as partículas de WC recicladas e nativas alinham-se mais perto em tamanho, com a maioria das partículas caindo na faixa de 0,5-1,0 μm e exibindo distribuições unimodais semelhantes.

Diferenças morfológicas:

  • As partículas de carboneto de tungsténio reciclado mantêm formas cristalinas completas com arestas suaves, formas individuais, triangulares e alongadas. Isto é indicativo de uma distribuição uniforme das partículas e de menos defeitos internos.
  • Por outro lado, as partículas de carboneto de tungsténio nativo são geralmente grandes agregados irregulares com limites de grão indistintos, sem estruturas cristalinas completas.

resíduos de liga de carboneto de tungsténio

Métricas de desempenho

Integridade estrutural e desempenho:

  • O WC reciclado mantém melhor a integridade estrutural devido à preservação das estruturas dos grãos durante os processos de separação electrolítica e sinterização.
  • A liga WC-10Co fabricada a partir de WC reciclado não só iguala como excede ligeiramente o desempenho das ligas de WC nativas em termos de resistência à flexão, tenacidade ao impacto e resistência ao impacto múltiplo.

Resistência à fratura e resistência ao desgaste:

  • A resistência à fratura da liga de WC reciclada parece ser ligeiramente superior à da liga nativa.
  • Os ensaios de resistência ao desgaste também revelam que a liga de WC reciclada tem uma resistência ao desgaste marginalmente mais elevada em comparação com a liga de WC nativa YG10C (ISO K20).

Observações sobre a microestrutura:

  • A microestrutura da liga reciclada demonstra limites de grão claros e distribuição uniforme de grão com baixa interconectividade.
  • A liga de WC nativa, embora contenha alguns grãos de WC grosseiros, apresenta limites de grão pouco nítidos e uma microestrutura mais irregular com maior interconectividade.

Conclusão

A análise pormenorizada e a comparação entre o carboneto de tungsténio reciclado e o nativo revelam que a reciclagem não só preserva como também melhora potencialmente determinadas propriedades-chave do WC. Estas conclusões sublinham a viabilidade da reciclagem como método de produção de ligas duras mineiras de elevado desempenho. Esta abordagem não só apoia a sustentabilidade ambiental, como também oferece uma alternativa económica para as indústrias que dependem do carboneto de tungsténio. Os resultados deste estudo defendem uma adoção mais ampla e uma melhoria contínua das práticas de reciclagem na indústria do carboneto de tungsténio, conduzindo potencialmente a avanços significativos na ciência dos materiais e nas aplicações de engenharia.

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