Classes de carboneto de tungstênio

As duas alavancas por trás de cada classe: tamanho do grão e aglutinante

Cada nota na tabela acima é definida por dois números. Tamanho de grão troca dureza por tenacidade: grãos finos e ultrafinos (0,2-1,0 µm) maximizam a dureza, a resistência à compressão e a nitidez das bordas, enquanto os grãos grossos (2,5-5 µm) absorvem o impacto através de camadas de ligante mais espessas. Teor de ligante ajusta o mesmo equilíbrio: o cobalto de 6 a 8% favorece a dureza e a resistência à erosão, 9 a 12% é o meio-termo equilibrado e 13 a 30% é especificado quando a resistência ao impacto e à quebra é mais importante do que o desgaste.

Um modelo mental simples: o desgaste abrasivo ataca a superfície grão por grão, de modo que os grãos pequenos e duros resistem melhor. Os danos por impacto viajam através de microfissuras, que grãos grandes e mais aglutinantes interrompem e absorvem. Identificar qual mecanismo domina sua aplicação é o primeiro passo da seleção da nota.

Combine a classe com o mecanismo de desgaste

• Abrasão (areia, minério, partículas deslizantes): grão fino a médio, 6-12% Co, dureza primeiro.
• Impacto (britagem, fresagem, estampagem mal alimentada): grão mais grosso, 12-20% Co, tenacidade primeiro.
• Erosão (jato de água, lama, bicos de jateamento): grãos finos com baixo teor de aglutinante ou graus nano/sem aglutinante quando a corrosão acompanha a erosão.
• Deslizamento metal-metal (estiramento, laminação, conformação): grão fino-médio, superfície polida, 10-12% Co.

Classes de referência cruzada e tamanho de grão

Apenas para referência. As classes de grãos seguem a convenção do metal duro: N <0,2 | U ultrafino 0,2–0,5 | S submícron 0,5–0,8 | F multa 0,8–1,3 | M médio 1,3–2,5 | C grosso 2,5–6,0 | E extra-grosso >6,0 µm. Os valores HV30 são conversões típicas conforme indicado na tabela principal. Precisa de uma designação equivalente a outro fabricante ou de um padrão nacional? Envie-nos – nossos engenheiros respondem em 24 horas.

Classes ISO 513 K explicadas

Alguém comparando classes de metal duro atende a dois sistemas de nomenclatura ao mesmo tempo: as classes de aplicação ISO 513 usadas em desenhos internacionais e as designações YG chinesas usadas nas cadeias de fornecimento asiáticas. A série K abrange ferro fundido, metais não ferrosos, materiais não metálicos e peças de desgaste. Números K mais baixos significam classes mais duras, mais finas e com menos ligante; números K mais altos significam classes mais resistentes e com maior teor de aglutinante. Trate isso como uma comparação de qualidade por classe de aplicação, não como uma especificação de material.

As definições da ISO 513 descrevem classes de aplicação, não propriedades garantidas. As séries P e M (usinagem de aço e aço inoxidável) estão fora do escopo desta tabela de peças de desgaste.

Classes YG: equivalentes ISO e o que o número significa

No sistema YG chinês, YG denota um metal duro WC-Co e o número é a porcentagem aproximada de cobalto em peso: YG6 ≈ 6% Co, YG8 ≈ 8% Co e assim por diante. Como o cobalto aumenta e diminui a tenacidade, o número por si só já coloca uma nota na curva dureza-tenacidade. A tabela abaixo combina designações YG comuns com suas classes de aplicação ISO aproximadas e as classes YATECH equivalentes na tabela principal acima.

Apenas equivalentes aproximados. As designações YG de diferentes produtores não são equivalentes em termos de propriedades: o tamanho do grão, a rota de sinterização e os aditivos alteram significativamente a dureza e o TRS. Sempre verifique a densidade certificada, HRA/HV30 e TRS na folha de dados do lote antes de substituir por uma classe equivalente. Precisa de uma referência cruzada para um padrão nacional ou designação de outro fornecedor? Envie para nossos engenheiros – responderemos em 24 horas.

HRA vs HV30: Lendo as colunas de dureza

Ambas as colunas descrevem o mesmo material em escalas diferentes. RH é Rockwell A (entrante de diamante, 60 kgf); HV30 é a dureza Vickers para uma carga de 30 kgf. Os valores na tabela principal vão de 77,5 a 94,0 HRA e de 420 a 2010 HV30, enquanto os tipos sem ligante são listados separadamente por HV medido (2.400 e 2.700 HV).

A conversão entre escalas de dureza é aproximado — o metal duro responde elasticamente de maneira diferente a cada carga, portanto não existe uma fórmula exata de um para um. Os valores de HV30 aqui são valores típicos convertidos de HRA e arredondados para o 10 HV mais próximo. Para testes de aceitação, use os valores HRA/HV medidos e certificados na folha de dados do lote em vez de um número convertido.

Aplicações típicas e famílias de classes recomendadas

As famílias de classes fazem referência às classes YATECH listadas na tabela acima; nossos engenheiros adaptam a classe final às suas condições de trabalho.

Uma estrutura de seleção em cinco etapas

1. Classifique o modo de falha — abrasão, impacto, erosão ou captação de metal? Uma superfície desgastada indica: polida = abrasão, lascada = impacto, ranhuras de fluxo = erosão.
2. Pontuação de dureza versus demanda de tenacidade (1-5 cada) — vitórias em alta dureza: grão fino, baixo aglutinante; vitórias de alta tenacidade: grão grosso, mais cobalto; ambos altos: submícron com 10-12% Co.
3. Adicionar temperatura — acima de ~500 °C considere adições de TaC/NbC ou grãos finos com ligante controlado para resistir ao amolecimento térmico.
4. Adicionar corrosão — meios ácidos ou salinos atacam primeiro o aglutinante de cobalto; ligantes de níquel ou classes sem ligante são a resposta.
5. Valide com planilhas de dados — comparar densidade, dureza, TRS e classe de porosidade e confirmar a rota de sinterização (o material processado por HIP apresenta menos defeitos mensuráveis).

Para um passo a passo mais profundo com exemplos resolvidos, leia nosso guia Como escolher classes de carboneto de tungstênio para peças de desgaste.

Três erros que encurtam a vida útil do carboneto

• Especificando apenas a dureza — um grau 94 HRA pode fraturar no terceiro dia em um britador de rocha. Sempre leia a dureza junto com o TRS.
• Adição excessiva de cobalto como margem de segurança — o excesso de ligante muitas vezes duplica a taxa de desgaste, ao mesmo tempo que resolve um problema de fratura que um melhor controle do processo poderia ter evitado.
• Ignorando a rota de sinterização — o mesmo grau nominal pode diferir em 2 HRA e 500 MPa TRS entre sinterização a vácuo e HIP.

Além do padrão WC-Co

Para bicos de polpa corrosiva e componentes com acabamento espelhado, nossos carboneto de tungstênio sem ligante as classes atingem 93-94 HRA sem fase aglutinante para corrosão. Para resistência combinada contra desgaste e impacto, as classes submicrométricas oferecem 93+ HRA com TRS acima de 3.000 MPa — propriedades que eram mutuamente exclusivas há uma década. Para ambientes químicos e de fundo de poço, os ligantes de níquel substituem o cobalto onde a resistência à corrosão é obrigatória.