Che cos'è un disco di flusso in carburo cementato legato all'acciaio?

La fase dura (carburo di tungsteno o carburo di titanio) del metallo duro legato all'acciaio rappresenta generalmente il 30%-50% della massa totale della lega, mentre il resto è costituito dalla matrice in acciaio. Poiché la matrice in acciaio costituisce una parte consistente e le proprietà dell'acciaio sono più evidenti, il materiale può essere lavorato mediante forgiatura e trattamento termico. Dopo la miscelazione delle polveri, la pressatura, la sinterizzazione, la forgiatura, il taglio, il trattamento termico e altri processi, è possibile ottenere prodotti in metallo duro legato all'acciaio di varie specifiche e forme.
Il metallo duro legato all'acciaio lavorato in dischi di flusso presenta la durezza e la resistenza all'usura dei carburi, nonché le buone proprietà meccaniche dell'acciaio, ed è utilizzato principalmente per parti antiusura e componenti di macchine.

Che cos'è il metallo duro legato all'acciaio?
Il metallo duro legato all'acciaio è un materiale in lega con composti duri di metalli refrattari come fasi dure e l'acciaio come fase legante, e presenta una serie di eccellenti proprietà dei composti duri e dell'acciaio. In generale, la proporzione di composti duri è del 30%-50%, mentre il resto è costituito dalla matrice in acciaio. Tra i composti duri più comuni figurano il carburo di tungsteno, il carburo di titanio, il nitruro di titanio, ecc.
Il metallo duro legato all'acciaio presenta le eccellenti proprietà del normale metallo duro, come alto punto di fusione, elevata resistenza, elevata durezza, alto modulo elastico, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e all'ossidazione, nonché le buone proprietà dell'acciaio, come lavorabilità, trattabilità termica, forgiabilità, saldabilità e tenacità.

Il processo di produzione del metallo duro legato all'acciaio comprende la metallurgia delle polveri e la pressatura isostatica a caldo.
Metallurgia delle polveri: il primo passaggio consiste nella preparazione della polvere delle materie prime, il secondo nella formatura della polvere in un grezzo della forma richiesta, il terzo nella sinterizzazione del grezzo e il quarto nella post-lavorazione del prodotto. I vantaggi sono il risparmio di materie prime, la riduzione dei costi di produzione, l'elevata purezza del prodotto e l'idoneità alla produzione di prodotti della stessa forma in grandi quantità; lo svantaggio è che, in assenza di una produzione in serie, è necessario tenere conto delle dimensioni dei componenti.
Pressatura isostatica a caldo: metodo che consiste nel collocare il prodotto in un contenitore chiuso e applicare una pressione uniforme in tutte le direzioni sul prodotto, mentre si applica una temperatura elevata, in modo da sinterizzarlo e densificarlo.
Il metallo duro legato all'acciaio viene utilizzato per realizzare utensili da taglio, utensili per la perforazione delle rocce, utensili minerari, utensili di perforazione, strumenti di misura, parti antiusura, stampi metallici, camicie dei cilindri, cuscinetti di precisione, ugelli per razzi e stampi per ferramenta.

Principali settori di applicazione:
1. Industria del petrolio e del gas
I dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio sono molto importanti nell'industria del petrolio e del gas, soprattutto per le pompe per fanghi e le apparecchiature di trasmissione di fluidi ad alta pressione utilizzate nelle attrezzature di perforazione.

Pompe per fanghi: durante il processo di perforazione, la pompa per fanghi deve gestire fluidi contenenti grandi quantità di ghiaia e liquidi corrosivi ad alta pressione. I dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio possono resistere a condizioni di usura e corrosione estreme, prolungando significativamente la durata utile dell'apparecchiatura.

Valvole di controllo dei fluidi: durante la trasmissione di petrolio e gas ad alta pressione, i dischi di flusso possono essere utilizzati in varie valvole di controllo per garantire una buona tenuta e un controllo preciso dei fluidi in condizioni estreme.

2. Macchinari e industria mineraria
Le apparecchiature minerarie operano solitamente in ambienti estremamente difficili e sono soggette a una forte usura causata da rocce e minerali. L'elevata resistenza all'usura e agli urti dei dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio li rende particolarmente adatti alle seguenti applicazioni:
Componenti di macchinari minerari: ad esempio, come parti soggette a usura nei frantoi e nei vagli, i dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio possono ridurre significativamente la frequenza della manutenzione delle apparecchiature e migliorare l'efficienza produttiva.
Apparecchiature per il trasporto di fanghi: nei sistemi di movimentazione dei fanghi minerari, i dischi di flusso possono contribuire a garantire un funzionamento efficiente a lungo termine e ridurre i tempi di fermo dovuti all'usura dei componenti.
3. Industria del cemento e del calcestruzzo
Nella produzione di cemento e calcestruzzo, l'elevata resistenza all'usura dei materiali rende fondamentale la durabilità delle apparecchiature. I dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio sono spesso utilizzati grazie alla loro elevata resistenza all'usura e alla corrosione:
Pompe per calcestruzzo: soprattutto durante il pompaggio di calcestruzzo ad alta resistenza e alta viscosità, il disco di flusso deve sopportare pressioni e usura estremamente elevate. I materiali in metallo duro legato all'acciaio possono prolungare efficacemente la durata utile dell'apparecchiatura.
Apparecchiature per il trasporto dei fluidi nelle linee di produzione del cemento: come pompe per fanghi, pompe per il trasporto dei materiali, ecc., che riducono l'usura delle apparecchiature e migliorano la continuità e la stabilità della linea di produzione.
4. Industria chimica
Molti processi dell'industria chimica coinvolgono fluidi o gas altamente corrosivi e facilmente abrasivi. I dischi di flusso sono ampiamente utilizzati in varie pompe, valvole e sistemi di tubazioni per il trasporto di sostanze chimiche:
Apparecchiature resistenti alla corrosione: durante la manipolazione di sostanze chimiche come acidi e alcali, i dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio possono non solo resistere a fluidi corrosivi ad alta intensità, ma anche all'usura causata dalle particelle.
Reattori ad alta pressione e pompe chimiche: i dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio sono spesso utilizzati nei sistemi di pompe e valvole in condizioni di alta pressione per garantire un funzionamento stabile a lungo termine delle apparecchiature.
5. Industria elettrica ed energetica
Negli impianti energetici, come centrali nucleari, termoelettriche e idroelettriche, molti sistemi di trasporto e apparecchiature di regolazione devono sopportare pressioni e temperature estremamente elevate e funzionare a lungo. I dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio svolgono un ruolo insostituibile in tali apparecchiature.
Sistemi di caldaie ad alta pressione e turbine: i dischi di flusso vengono utilizzati per controllare il flusso di vapore ad alta pressione e refrigerante, garantendo un funzionamento sicuro ed efficiente del sistema.
Apparecchiature per la generazione di energia da gas e acqua: i dischi di flusso possono resistere efficacemente all'usura in ambienti ad alta temperatura e alta pressione durante il flusso di acqua o gas ad alta pressione.
6. Settori aerospaziale e militare
Il settore aerospaziale impone requisiti estremamente elevati in termini di resistenza all'usura, resistenza alle alte temperature ed elevata resistenza dei materiali. Grazie alle loro eccellenti prestazioni complessive, i dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio vengono gradualmente utilizzati in alcuni componenti chiave, come:
Dispositivo di regolazione delle pale della turbina del motore: il disco di flusso viene utilizzato per controllare il flusso di carburante o refrigerante e deve resistere a temperature e pressioni elevate, nonché a condizioni operative in rapido cambiamento.
Valvola di controllo di precisione: utilizzata nel sistema di controllo del carburante di missili o aeromobili, richiede un'elevatissima resistenza all'usura e alla corrosione.
7. Industria alimentare e farmaceutica
Nell'industria della trasformazione alimentare e farmaceutica, sebbene la corrosività e la pressione dei fluidi e dei gas non siano elevate quanto in altri settori, sono necessari requisiti rigorosi in materia di igiene e resistenza all'usura delle apparecchiature. I dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio possono essere utilizzati per:
Valvole di controllo dei fluidi nelle apparecchiature per la trasformazione alimentare: soprattutto quelle che devono gestire miscele solido-liquido o sostanze granulari altamente abrasive.
Apparecchiature per il trasporto dei fluidi negli stabilimenti farmaceutici: nel processo farmaceutico, gli elevati requisiti di purezza e la resistenza all'usura rendono i dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio una scelta ideale per molte apparecchiature chiave.

Riepilogo
I dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio sono ampiamente utilizzati in numerosi settori, tra cui petrolio e gas, macchinari minerari, industria chimica, cemento, energia, settore aerospaziale, industria alimentare e farmaceutica, grazie alla loro elevata resistenza, resistenza all'usura e resistenza alla corrosione. Non solo possono mantenere condizioni di lavoro efficienti e stabili in ambienti difficili, ma riducono anche notevolmente i costi di manutenzione delle apparecchiature e i tempi di fermo. Con il continuo progresso della tecnologia dei materiali, le prospettive di applicazione dei dischi di flusso in metallo duro legato all'acciaio saranno ancora più ampie in futuro.