Este carbura de tungsten mai puternică decât tungstenul?

Da, carbura de tungsten este în general mai puternică decât tungstenul pur. Carbura de tungsten este un compus realizat prin combinarea tungstenului cu carbonul pentru a forma un material foarte dur și durabil. Acest compus prezintă o duritate excepțională, rezistență la uzură și rezistență, ceea ce îl face potrivit pentru diverse aplicații industriale, inclusiv instrumente de tăiere, abrazive și bijuterii.

Tungstenul are deja un modul elastic mare, unul mai mare decât majoritatea oțelurilor; Carbura de tungsten are un modul elastic și mai mare, care arată rigiditatea impresionantă. În general, rigiditatea materialelor se corelează cu un modul elastic mare, iar valorile prezentate în tabelul 1 dovedesc de ce carbura de tungsten este pe locul doi doar la diamant în rezistență elastică. Modulul său elastic este de aproape 700 GPa, care se află pe călcâie de diamant (modul elastic de 1000 GPa), care arată atât rezistența sa la deformare, cât și tendința sa de a se spulbera atunci când este lucrat.

Modulul de forfecare este raportul dintre tensiunea de forfecare și tulpina de forfecare într -un eșantion de testare și este adesea denumit modul de rigiditate. Este conectat inexorabil la modulul elastic, deoarece sunt derivate din aceleași ecuații și sunt ambele măsuri de rigiditate (una este ca răspuns la tensiuni elastice sau liniare, versus forfecare sau tensiuni în secțiune transversală). Valorile din tabelul 1 sunt încă mai multe dovezi care să arate rezistența impresionantă pe care o oferă Tungsten. Pentru referință, majoritatea oțelurilor au un modul de forfecare în jur de 80 GPA, care este doar jumătate din Tungsten și o treime cea a modulului de forfecare al carbidei Tungsten .

Majoritatea designerilor selectează materiale pe baza puterii lor, în mod natural. Atât tungstenul, cât și carbura de tungsten sunt cunoscute a fi metale accidentate, extrem de dure - deci de ce sunt punctele lor forte de tracțiune atât de mici? Răspunsul se datorează faptului că aceste materiale sunt fragile de natură și arată un fenomen interesant al științei materialelor. Datorită rigidității lor moleculare, materialele fragile sunt mult, mult mai puternice în compresie decât sunt în tensiune (credeți că pereții de cărămidă: pot suporta mii de kilograme în compresie, dar ați văzut vreodată o trunchi de cărămidă înainte?). Acest principiu devine clar atunci când se examinează rezistența la compresiune a acestor materiale, în special carbura de tungsten mai puțin metalică: are o rezistență la compresiune de 2683 MPa la temperatura camerei și își păstrează rezistența prin modificări extreme de temperatură. Aceeași caracteristică nu poate fi spusă pentru oțel, unde rezistența sa la compresiune este în primul rând mult mai mică și în al doilea rând, fluctuează pe baza temperaturii. Știind acest fapt, este clar că tungstenul nu ar trebui să fie utilizat niciodată în aplicații la tracțiune, dar este un concurent de top în aplicațiile compresive.