noticias de la compañía sobre ¿El carburo de tungsteno contiene níquel?

Si trabaja con productos de carburo de tungsteno, ya sea para obtener piezas de desgaste, especificar anillos de sellado o solucionar problemas de equipos, es posible que se haya preguntado: “¿El carburo de tungsteno contiene níquel?” La respuesta no es universal.La mayoría del carburo de tungsteno industrial estándar no contiene níquel de forma predeterminada; se basa en el cobalto como metal aglutinante principal.Sin embargo, el níquel se utiliza a menudo en grados especializados de carburo de tungsteno para satisfacer necesidades específicas, como la resistencia a la corrosión o la tenacidad a bajas temperaturas. En este artículo, analizaremos cuándo el carburo de tungsteno utiliza níquel, por qué se agrega, cómo difiere de los grados a base de cobalto y los factores clave a considerar al elegir entre ellos. Toda la información se basa en la experiencia industrial real, sin jerga compleja, solo conocimientos prácticos que puede aplicar a su trabajo.

Para comprender si el níquel está presente, comencemos con la composición básica del carburo de tungsteno. Es un material compuesto hecho de dos componentes principales:

1. Cristales de carburo de tungsteno: La parte “dura” del material (dureza Mohs 8,5–9), responsable de la resistencia al desgaste. Estos cristales no pueden estar solos, necesitan un aglutinante para mantenerlos unidos.
2. Metal aglutinante: La parte “resistente” que une los cristales, agregando resistencia y evitando la fragilidad.

En carburo de tungsteno estándar(utilizado para el 80% de las aplicaciones industriales como brocas, revestimientos de desgaste general y sellos de bomba), el aglutinante es casi siempre cobalto. El níquel no está incluido aquí: el cobalto se elige porque equilibra el costo, la facilidad de fabricación y el rendimiento para la mayoría de las tareas comunes.

• Ejemplo: Un anillo de sellado de carburo de tungsteno estándar para bombas de agua dulce, o un cortador de carpintería con punta de carburo: estos casi siempre usarán cobalto como aglutinante, sin níquel.

El níquel se agrega al carburo de tungsteno solo cuando la aplicación exige propiedades que el cobalto no puede proporcionar. Aquí están las tres razones más comunes para usar carburo de tungsteno a base de níquel:

El cobalto es propenso a la corrosión en condiciones químicas agresivas, como soluciones ácidas/alcalinas o agua salada. El níquel, por el contrario, tiene una fuerte resistencia a la corrosión, lo que lo hace ideal para estos escenarios.

• Aplicaciones comunes:
  • Anillos de sellado en bombas de procesamiento químico (manejo de ácidos, álcalis o solventes).
  • Piezas de desgaste en equipos marinos (exposición al agua de mar, como ejes de hélice o brocas en alta mar).
  • Revestimientos en plantas de tratamiento de aguas residuales (agua clorada o tratada químicamente).
• Por qué funciona: El níquel forma una capa de óxido delgada y estable en su superficie que bloquea una mayor reacción con sustancias corrosivas, algo que el cobalto no puede hacer de manera tan efectiva.

Caso industrial: Una planta química solía usar anillos de sellado de carburo a base de cobalto en sus bombas de ácido sulfúrico. Los anillos se corroían y goteaban después de 3 meses. Cambiar al carburo de tungsteno unido con níquel extendió la vida útil del sello a 18 meses, sin fallas relacionadas con la corrosión.

El cobalto se vuelve quebradizo a temperaturas extremadamente bajas (por debajo de -40 °C / -40 °F), lo que puede hacer que el carburo de tungsteno se agriete bajo tensión. El níquel conserva su tenacidad incluso en entornos de congelación, lo que lo convierte en una mejor opción para aplicaciones en frío.

• Aplicaciones comunes:
  • Piezas en equipos criogénicos (por ejemplo, tanques de nitrógeno líquido, sistemas de transporte refrigerado).
  • Revestimientos de desgaste en operaciones mineras árticas (las temperaturas a menudo caen a -50 °C).
  • Válvulas en el procesamiento de gas natural (donde el enfriamiento del gas puede crear condiciones bajo cero).
• Por qué funciona: La estructura cristalina del níquel no cambia a bajas temperaturas, por lo que mantiene la flexibilidad para absorber el impacto, evitando que los cristales de carburo de tungsteno se fracturen.

En casos específicos, el níquel se utiliza para satisfacer requisitos no mecánicos:

• Biocompatibilidad: Algunos carburos de tungsteno de grado médico (utilizados en herramientas quirúrgicas o componentes de implantes) utilizan aglutinantes sin níquel, pero en raras ocasiones, se utilizan aleaciones de níquel para que coincidan con la compatibilidad con los tejidos corporales (aunque esto es menos común que las alternativas a base de titanio).
• Conductividad eléctrica: El níquel tiene mejor conductividad eléctrica que el cobalto, por lo que se utiliza en piezas de carburo de tungsteno para contactos eléctricos o electrodos (por ejemplo, en equipos de soldadura o sensores).

Si está eligiendo entre los dos, es importante comprender cómo se comparan en áreas críticas. Aquí hay una comparación directa:

Aclaremos los malentendidos comunes que pueden llevar a elecciones de materiales incorrectas:

1. Mito: “El carburo de tungsteno a base de níquel es ‘mejor’ que el de base de cobalto.”
   Realidad: No se trata de “mejor”, sino de “adecuado para el propósito”. Los grados a base de níquel sobresalen en escenarios de corrosión/baja temperatura, pero son más caros y ligeramente menos duros. Para uso general (como un cortador de carpintería), el de base de cobalto es la mejor opción.

2. Mito: “Todo el carburo de tungsteno resistente a la corrosión contiene níquel.”
   Realidad: El níquel es una opción, pero no la única. Algunos grados utilizan aleaciones de cobalto-cromo o incluso aglutinantes cerámicos para la resistencia a la corrosión: el níquel es solo la opción más común para aplicaciones industriales.

3. Mito: “El níquel en el carburo de tungsteno es un riesgo para la salud.”
   Realidad: Para uso industrial, el riesgo es mínimo. El níquel puede causar irritación de la piel en personas sensibles, pero las piezas de carburo de tungsteno son sólidas (no pulverulentas) y rara vez entran en contacto directo y prolongado con la piel. Sin embargo, si está trabajando con polvo de carburo a base de níquel (por ejemplo, durante la rectificación), se debe usar equipo de protección personal (mascarillas, guantes), al igual que con cualquier polvo industrial.

Si no está seguro acerca de una pieza existente, aquí hay tres formas sencillas de verificar:

1. Verifique las especificaciones del producto: La hoja de datos del fabricante enumerará el tipo de aglutinante (por ejemplo, “10% cobalto” o “12% níquel”). Este es el método más confiable.
2. Inspección visual: Los grados a base de níquel a menudo tienen un acabado gris ligeramente más pálido y mate en comparación con el gris plateado más cálido del carburo a base de cobalto. (Nota: Esta es una guía aproximada: el acabado de la superficie también puede afectar el color).
3. Prueba de corrosión (para piezas nuevas): Frote un área pequeña con un hisopo de algodón sumergido en ácido clorhídrico diluido. El carburo a base de cobalto dejará una mancha verdosa (del cloruro de cobalto), mientras que el de base de níquel dejará poca o ninguna mancha. (Solo haga esto en piezas sin usar: el ácido puede dañar los componentes de trabajo).

Para responder a la pregunta original: La mayoría del carburo de tungsteno no contiene níquel, pero el níquel se utiliza en grados especializados para la resistencia a la corrosión, las bajas temperaturas o las necesidades específicas. La clave es hacer coincidir el tipo de aglutinante con su aplicación:

• Para uso general, agua dulce o a temperatura ambiente: quédese con el carburo de tungsteno a base de cobalto (rentable, alta dureza).
• Para productos químicos, agua salada o temperaturas de congelación: elija carburo de tungsteno a base de níquel (fiable, duradero).

Si no está seguro de qué grado se adapta a su equipo, ya sea un sello de bomba marina o un revestimiento de minería ártica, siéntase libre de comunicarse. Podemos ayudar a evaluar su工况 y recomendar el tipo de aglutinante adecuado, asegurando que sus piezas de carburo de tungsteno funcionen como se espera.