Carburo de tungsteno

Actualmente se desarrollan materiales cuya dureza es superior al zafiro por lo cual presentan diferentes aplicaciones, estos son llamados metales duros. Se caracterizan por ser un material metalúrgico en polvo, compuesto por carburos metálicos como de carburo de tungsteno (WC), de titanio (TiC), de tántalo (TAC), de cromo (CrC) principalmente y un aglutinante que suele ser cobalto o níquel. De acuerdo al tamaño de las partículas de carburo y la proporción que varía entre 70 y 97% del peso total de carburo respecto al aglutinante. [1]

Como tal los carburos son materiales frágiles considerados cerámicas debido a que no presentan deformación plástica antes de fracturarse, es la presencia del aglutinante el que le da las características de dureza por las que son reconocidos los metales duros.

Son ampliamente utilizados debido a su resistencia al desgaste y su alto grado de tenacidad, por lo cual, presenta alta resistencia a la compresión y a la deformación, y conserva sus características de dureza en altas temperaturas. Debido a lo anterior presentan larga vida útil. [2]

CARBURO DE TUNGSTENO

Dentro de los metales duros el más empleado a nivel industrial es el carburo de tungsteno que es aproximadamente 3 veces más rígido que el acero. Como su nombre lo indica está compuesto por carburo de tungsteno y como aglutinante utiliza cobalto.  El tungsteno es obtenido de wolframita  y de scheelita  de las principales minas ubicadas en China, Rusia, Canadá, Austria y Portugal [1]. El carburo de tungsteno  se puede encontrar de forma hexagonal como α-WC o de forma cubica en altas temperaturas como β-WC que presenta la estructura de sal de roca. [3][pic 1][pic 2]

Dentro de las propiedades Químicas del carburo de tungsteno se resalta que no es fácilmente oxidable, su estructura no se destruye sino que se forma una capa superficial, su oxidación se da por encima de temperaturas entre 500-600°C. En general es resistente a los ácidos y puede ser disuelto fácilmente en peróxido de hidrogeno diluido. Por otra parte Se puede descomponer durante procesos de altas temperaturas en la proyección térmica de alta temperatura. De igual forma se resalta que puede ser recubierto por procesos PVD en temperaturas de 450°C y CVD entre 900 y 1100°C, por su resistencia y dureza se emplean en recubrimientos duros [3].

En las propiedades físicas, se tiene en cuenta que su conductividad eléctrica depende del porcentaje de la matriz metálica. Su dureza en la escala de Mohs es de 9, su resistencia a la tracción es de 344,8 MPa. Dentro de sus características magnéticas, el aglutinante es magnético, depende de su proporción y del tipo de aglutinante, si es cobalto presenta mayor magnetismo respecto al níquel. El WC se humedece con el aglutinante, de acuerdo a investigaciones en el sistema de fases de WC-CO se muestran que el WC y Co forman un eutéctico binario seudo, del mismo diagrama  se deduce que bajo ciertas proporciones de los componentes W y Co puede ser frágil el metal duro, por lo cual se controla el contenido de carbono de WC-Co. [3]

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