WCCo – Tungsteno Cobalto

 

Uno de los usos clave del cobalto es como aglutinante para el carburo de tungsteno (WC). La adición de cobalto al carburo permite una mayor resistencia al desgaste, dureza y tenacidad, cualidades esenciales para herramientas de corte, rodillos metálicos y componentes del motor.
Los carburos cementos se utilizan en muchas industrias diferentes, incluyendo la automotriz, aeroespacial, energía, minería e ingeniería general.

Propiedades del Cobalto para los carburos de Tungsteno

Propiedades del Cobalto como ligante para los carburos de Tungsteno:

 

  • El cobalto tiene un punto de fusión muy alto a 1493ºC
  • El cobalto tiene una alta resistencia a la temperatura
  • El cobalto forma una fase líquida con WC a 1275 ºC, juntando las partes sinterizadas y eliminando los huecos
  • El cobalto forma un eutéctico con WC a 1275 ºC, disolviendo un 10% de WC.
  • Al enfriar, el WC vuelve a precipitar en la unión, lo que confiere dureza y tenacidad.
  • El cobalto se puede moler hasta convertirlo en un polvo muy fino, volviendo a una forma frágil y empaquetada. El polvo fino se puede mezclar fácilmente con partículas de carburo duro, volviendo a una forma cúbica dúctil a temperatura ambiente.

Aumentar el contenido de cobalto y tamaño de grano en el  WC confieren una mayor dureza del carburo cementado. Por tanto, es importante tener en cuenta el uso final del carburo cementado. Por ejemplo, las herramientas para trabajar la madera no requieren tal dureza debido a que la madera es relativamente blanda. Sin embargo, los rodillos para laminado en caliente de metales requieren un carburo cementado más alto y, por lo tanto, tienen un mayor contenido de cobalto.

Propiedades del Cobalto para los carburos de Tungsteno

Propiedades materiales de los carburos cementados:

  • Resistencia al desgaste:

    La característica más importante de los carburos cementados, la resistencia al desgaste, permite aplicaciones en las que es imprescindible una alta confiabilidad, como en los motores.
    El desgaste es un proceso que es muy complejo y depende de muchas otras variables, como las condiciones ambientales. El roce de dos superficies entre sí resultará en la pérdida de material. Una ligera presión entre las dos superficies resultará en la pérdida de granos de una sola superficie en un proceso llamado desgaste. Una mayor presión entre las dos superficies causará una pérdida de grupos de material en un proceso denominado abrasión.
    La adición de cobalto al carburo permite una mayor resistencia al desgaste, dureza y tenacidad, cualidades esenciales para los componentes del motor.
    Tanto la abrasión como el desgaste conducen a la pérdida de material de la superficie y, por lo tanto, al desgaste. Sin embargo, la naturaleza del desgaste es muy compleja y depende de muchas otras variables, como las condiciones ambientales.

 

  • Tenacidad:

    La exposición de materiales a cargas externas, dinámicas o estáticas hace que ocurran tensiones mecánicas dentro del material. En conjunto, la resistencia mecánica y la capacidad de deformación de un material contribuyen al término tenacidad; Se define como la capacidad de resistir fracturas.
    Cuando se mide la tenacidad de los carburos cementados, un método común para adoptar es el método Palmqvist. En este caso, la resistencia a la fractura del material está representada por el factor crítico de intensidad de tensión KIC. Las pruebas de resistencia muestran que este factor aumenta cuando aumenta el porcentaje de cobalto y cuando aumenta el tamaño de grano de WC. En comparación con otros materiales metálicos, el carburo es más bajo en la escala para la tenacidad, un nivel similar al acero endurecido. Sin embargo, los diferentes carburos cementados varían en el comportamiento de tenacidad, dependiendo de la microestructura del material.

 

  • Dureza:

    La dureza se puede definir como la capacidad de un material para resistir la deformación plástica. Al aplicar una fuerza de 30 kg de peso, 294 N, se puede crear una muesca medible en el material de prueba. Al disminuir el contenido de aglomerante (del cual se usa a menudo el cobalto) o disminuir la dureza del tamaño de grano del WC, se puede aumentar.
    Fuerza mecánica
    La resistencia de un material se limita a los defectos dentro del material, incluidos los poros, las inclusiones y las microfisuras. Para materiales dúctiles, los límites de frecuencia de defectos y el tamaño medio son importantes. Para materiales frágiles como los carburos, la frecuencia por encima de cierto tamaño limita la resistencia. Por lo tanto, la resistencia mecánica depende del volumen y la probabilidad de encontrar un defecto grande aumenta con el volumen.

WCCo – Tungsteno Cobalto

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