개요 텅스텐 카바이드 채굴 버튼
텅스텐 카바이드 마이닝 버튼은 산업용 애플리케이션에 사용되는 가장 단단한 소재 중 하나인 텅스텐 카바이드로 만들어집니다. 버킷 휠 굴삭기, 로드헤더, 시어러, 연속 채굴기 등 광산업에서 굴착 도구에 삽입되는 내마모성이 매우 뛰어난 버튼입니다.
텅스텐 카바이드 채굴 버튼은 단단한 암석으로 작업할 때 매우 마모성이 강한 작동 환경을 견뎌야 하는 이러한 기계의 절삭날과 표면을 보호합니다. 텅스텐 카바이드의 특성은 채굴 장비의 수명을 연장하고 마모 부품 교체 빈도를 줄이는 데 이상적입니다.
주요 세부 정보:
- 90% 이상의 텅스텐과 코발트를 바인더로 혼합한 텅스텐 카바이드로 제작되었습니다.
- 로크웰 A 스케일에서 약 90의 극한 경도
- 5500MPa 이상의 압축 강도
- 약 15g/cm3의 고밀도
- 내마모성 및 내식성 우수
- 강한 충격에도 견딜 수 있습니다.
- 고온에서의 변형 방지
- 광물 추출 기계의 마모가 심한 부분을 라이닝하는 데 사용됩니다.
- 마모성 암석으로부터 보호
- 유지보수를 위한 다운타임 감소
- 육각형, 원형, 정사각형 등 다양한 모양으로 제공됩니다.
- 가로 10mm부터 다양한 사이즈 옵션
- 정밀 제조 필요
텅스텐 카바이드 채굴 버튼의 종류
텅스텐 카바이드 채굴 버튼에는 속성, 제조 방법 및 용도에 따라 분류된 여러 가지 유형이 있습니다:
| 유형 | 경도 | 입자 크기 | 주요 속성 | 주요 애플리케이션 |
|---|---|---|---|---|
| 캐스트 카바이드 버튼 | 88-90 HRA | 작고 이질적인 곡물 | 내충격성, 강도 | 로드헤더, 시어러 |
| 소결 초경 버튼 | ~92 HRA | 중간 크기의 촘촘한 곡물 | 내마모성 | 버킷 휠 굴삭기 |
| PDS 카바이드 버튼 | 최대 96 HRA | 초미립자, 균질한 곡물 | 극한의 내마모성 | 연속 채굴자 |
| TiC, TaC, NbC 카바이드 버튼 | 첨가제에 따라 더 높음 | 사용 중인 화장실에 따라 다름 | 향상된 기계적 특성 | 마모가 심한 환경 |
| 카바이드-세라믹 복합 버튼 | >92 HRA | 세라믹 초미세 화장실 | 높은 골절 인성 | 중간 충격, 높은 마모 |
캐스트 카바이드 버튼 는 텅스텐 카바이드 입자를 코발트 기반 용융 풀에 침투시켜 만든 더 단단한 유형입니다. 경도는 약간 낮지만 충격 강도는 더 높습니다. 로드헤더 및 시어러와 같은 채굴 장비에 적합합니다.
소결 초경 버튼 는 소량의 코발트 또는 니켈 결합 물질을 함유한 텅스텐 카바이드 분말을 고온에서 압축하여 조밀한 버튼으로 만듭니다. 더 높은 경도를 보여주며 버킷 휠 굴삭기에 적용됩니다.
PDS 카바이드 버튼 는 첨단 소결 기술로 생산된 매우 미세한 입자의 텅스텐 카바이드 분말을 사용합니다. 미세한 입자 구조로 연마 마모에 대한 저항력이 뛰어나 연속 채굴기에서 더 오래 사용할 수 있습니다.
탄화물이 있는 등급 티타늄, 탄탈륨 또는 니오븀을 첨가하면 단단한 암석을 시추하거나 굴착할 때 강한 충격을 견딜 수 있는 골절 인성이나 강도가 높아집니다.
카바이드-세라믹 복합 버튼 미세 입자의 텅스텐 카바이드 입자를 탄화 티타늄과 같은 세라믹 화합물과 융합합니다. 세라믹의 높은 경도와 텅스텐 카바이드의 인성이라는 두 가지 장점을 결합한 제품입니다.
텅스텐 카바이드 마이닝 버튼의 특성
텅스텐 카바이드 채굴 버튼은 뛰어난 물리적, 기계적 특성을 가지고 있어 채굴 부문에서 사용되는 굴착 및 시추 장비에 널리 사용되고 있습니다:
| 속성 | 값 |
|---|---|
| 화학 성분 | 90% 이상 화장실, Co 6-10% |
| 경도 | 88 - 96 HRA |
| 밀도 | 14.95 - 15.10 g/cm3 |
| 압축 강도 | 5500 - 8000 MPa |
| 굴곡 강도 | 3500 - 5500 MPa |
| 골절 인성 | 8 - 15 MPa√m |
| 최대 서비스 온도 | 공기 중 500°C |
| 녹는점 | 2870°C |
| 열팽창 계수 | ~5 μm/m-K |
| 전기 저항 | 25 - 35 μΩ-cm |
| 푸아송 비율 | 0.22 - 0.28 |
| 전단 계수 | 3.5 - 6.0 GPa |
| 열 전도성 | 60 - 90W/m-K |
뛰어난 기계적 강도, 고밀도, 극한의 경도, 인상적인 열 특성 및 전기 전도성을 갖춘 이 버튼은 채굴 장비의 엄청난 스트레스를 견디는 데 완벽합니다. 혁신적인 분말 가공 및 소결 방법을 통해 또는 특정 금속 탄화물을 추가하여 선택된 특성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
텅스텐 카바이드의 특성
텅스텐 카바이드는 채굴 기계 전반에 걸쳐 뛰어난 성능을 발휘할 수 있는 몇 가지 고유한 특성을 가지고 있습니다:
극한의 경도 및 내마모성 - 텅스텐 카바이드 채굴 버튼은 합성 다이아몬드와 질화붕소에 필적하는 경도로 굴착 중 드릴 비트와 암석으로 인한 가혹한 충격과 긁힘을 쉽게 견뎌냅니다. 텅스텐 카바이드 입자의 미세하고 조밀한 구조는 고체 입자가 버튼 표면을 거의 통과하지 못하도록 하여 내마모성이 매우 높습니다.
힘과 강인함 - 텅스텐 카바이드는 합금강에 필적하는 인상적인 강도 수준과 코발트 바인더의 합리적인 파단 인성을 결합하여 균열 전파 방지 메커니즘을 통해 갑작스러운 취성 고장을 방지합니다. 따라서 채굴 버튼은 간헐적인 고응력 피크가 발생하는 드릴링, 리핑, 파쇄 기계에서 주기적인 하중을 견딜 수 있습니다.
높은 온도 안정성 - 텅스텐 금속의 내화성 특성은 화합물에 상당한 고온 경도를 부여하여 지하 깊은 곳에서 마찰열과 고온에 노출되는 채굴 장비가 기계적 강도의 대부분을 유지할 수 있게 해줍니다. 텅스텐 카바이드 버튼은 350°C 이상에서 경도가 급격히 떨어지는 강철 대체재보다 오래 지속됩니다.
내식성 및 내산화성 - 텅스텐 카바이드 버튼은 습기, 산성/알칼리성 용액, 유기 화학 물질 등에 의한 열화에 강하므로 부식성 광석이나 광물 주변에서 지속적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 코발트 바인더는 극한 조건에서 영향을 받을 수 있어 대체 바인더가 필요할 수 있습니다. 건조한 대기에서 산화 저항성이 있어 내구성 있게 작동하지만 습도가 높은 광산 환경에서는 버튼에 세라믹 코팅이 필요할 수 있습니다.
열 충격 저항 - 텅스텐 카바이드는 반복되는 사이클이나 작동 온도의 변동을 파손 없이 견딜 수 있기 때문에 특히 지하에서 시동-정지 절차 중에 이러한 열 스트레스를 받기 쉬운 중장비에 적합합니다. 다른 경질 소재에 비해 열전도율이 높아 내부 열 구배의 국부적인 축적을 방지합니다.
전기/열 전도성 - 텅스텐 카바이드 버튼은 금속 텅스텐 입자 때문에 열과 전기를 비교적 잘 전도합니다. 특정 광업 분야에서는 방전 가공(EDM) 전극이나 광석 제련 용기의 발열체처럼 단순히 내마모성을 넘어 이 특성을 활용하기도 합니다. 특정 등급은 훨씬 더 높은 전도성을 나타냅니다.
애플리케이션 및 용도
텅스텐 카바이드 채굴 버튼 는 뛰어난 물리적 특성으로 인해 광물 및 금속 추출 공정 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용됩니다:
| 산업 | 기계/장비 | 기능 |
|---|---|---|
| 지하 채굴 | 로드헤더, 시어러, 연속 채굴기 | 마모 보호 패드, 커팅 픽, 드릴링 인서트 |
| 표면 채굴 | 버킷 휠 굴삭기, 운반 시스템 | 임펠러, 하우징, 컨베이어 벨트용 라이닝 |
| 석유 및 가스 시추 | 다운홀 해머, 탑 해머 드릴 비트 | 드릴링 표면의 인서트 및 버튼 |
| 광물 처리 | 분쇄기, 분쇄기 배럴 | 높은 마모 영역 클래딩, 타악기 요소 |
| 용접 및 절단 | 플라즈마 토치, 용접 팁 | 전류 도관, 오리피스 인서트 |
| 폐수 처리 | 슬러리 펌핑 임펠러 | 연마성 슬러리를 취급하는 표면의 레이어링 |
지하 채굴 기계는 크게 로드헤더로 단단한 암석에 구멍과 터널을 뚫고, 시어러와 연속 채굴기를 통해 노출된 광물 이음새를 추출하는 두 가지 주요 기능을 강화합니다. 카바이드 인서트는 디스크 커터, 픽, 드럼과 같은 절단, 보링 및 파쇄 요소에 장착되어 내구성과 생산성을 크게 향상시킵니다.
표면 채굴 버킷 휠 굴삭기는 저비용 노천 채굴이 가능하지만 마찰이 심한 광석과 암석을 처리하려면 텅스텐 카바이드로 덮인 버킷과 컨베이어 스크류 하우징이 필요합니다. 골재를 운반하는 운반 트럭도 덤핑 표면에 카바이드 버튼을 사용하면 이점을 얻을 수 있습니다.
내 석유 및 가스 시추매우 단단하고 내열성이 뛰어난 텅스텐 카바이드는 드릴 비트와 다운홀 잭해머 부품을 라이닝하여 거친 암반층을 경제적이고 빠르게 관통할 수 있도록 도와줍니다.
For 광물 처리카바이드 버튼은 광석 분쇄기가 마모성이 매우 높은 금 또는 백금 함유 맥석을 효율적으로 분쇄하는 데 도움이 됩니다. 카바이드-강 복합 라이너는 석영, 규산염 및 마모성 구리 침전물을 처리하는 분쇄 장치 내부의 마모를 최소화합니다.
카바이드의 열 및 전류 전달 능력은 다음 분야에 적용됩니다. 용접 용융 침식 및 고온에 견디는 내구성 있는 플라즈마 아크 전극과 노즐을 제조할 수 있습니다.
사양
텅스텐 카바이드 마이닝 버튼은 표준화된 등급으로 제공되지만 특정 장비 요구 사항이나 작동 조건에 맞게 맞춤 제작할 수 있습니다. 주요 사양은 다음과 같습니다:
크기 및 모양
- 직경 10mm ~ 100mm의 원형 버튼.
- 10mm~80mm의 정사각형 버튼
- 10x20mm에서 50x100mm까지 다양한 직사각형 변형
- 육각형, 팔각형, 사다리꼴 모양 가능
- 절단 인서트 두께는 용도에 따라 0.5mm에서 20mm까지 다양합니다.
- 채굴기 부품 형상에 따라 생성된 사용자 지정 구성
기계적 특성
- 중량 기준 코발트 함량 6% ~ 30%
- 거친 버튼을 위한 85 HRA에서 극한의 내마모성을 위한 96 HRA에 이르는 경도를 제공합니다.
- 횡방향 파열 강도: 3000MPa ~ 6000MPa 이상
- 텅스텐 카바이드 함량 최소 90%로 성능 보장
표준 및 성적
- 대부분의 버튼은 ASTM, ISO 또는 독점 사양으로 제작되었습니다.
- 일반적인 ASTM 사양 - 텅스텐 카바이드 경금속 특성을 다루는 B777 및 B779
- 의도된 기능에 따라 다양한 독점 등급을 부여합니다.
제조업체 및 공급업체
틈새 애플리케이션에 사용되는 특수 산업 제품인 텅스텐 카바이드 마이닝 버튼은 최종 사용 부품으로 성형하기 위해 정밀 가공과 결합된 고급 분말 야금 기술이 필요합니다.
텅스텐 카바이드 마이닝 버튼의 주요 글로벌 제조업체는 다음과 같습니다:
| 제조업체 | 본사 | 제품 등급 |
|---|---|---|
| 샌드빅 | 스웨덴 | CC650, CC680, CC690, CC695 |
| 케나메탈 | 미국 | 등급 A, B, C, K68 |
| 세라티지트 | 룩셈부르크 | TAZ8880, TAZ1090 |
| Iscar | 이스라엘 | IC807, IC908 |
카바이드 버튼 공급업체는 일반적으로 인기 있는 등급과 크기의 재고를 보유하고 있으며 채굴 장비 요구사항에 따라 맞춤 제작을 제공합니다. 대규모 프로젝트의 경우 OEM 카바이드 생산업체로부터 직접 공급받아야 할 수도 있습니다.
온라인 유통업체 대량 주문에 앞서 이커머스 스토어에서 소량 또는 샘플을 직접 구매하여 가능성을 타진할 수 있는 유연성을 제공합니다.
비용 분석
원자재 비용 - 텅스텐 가격은 글로벌 공급과 수요에 따라 결정되는 희귀 금속이기 때문에 변동성이 큽니다. 가격은 88.5% 암모늄 파라텅스테이트의 MTU당 $250-$400입니다. 등급은 다른 카바이드 첨가제에 따라 달라집니다.
제조 프로세스 다단계 분말 준비, 프레싱 및 고온 소결 등의 공정은 제품 비용을 증가시킵니다. 다이아몬드 연삭, 레이저 절단이 추가되면 정밀 부품 가격이 상승합니다.
텅스텐 카바이드 채굴 버튼 비용 크기, 필요한 등급, 주문량 및 맞춤화 수준에 따라 평균적으로 kg당 $8 ~ $40입니다. 일반적으로 대량 OEM 배치가 가장 경제적입니다.
운영 비용 절감 향상된 내마모성과 더 길어진 서비스 수명이 초기 구매 비용 증가를 상쇄합니다. 전체 마이닝 장비 TCO를 고려하세요.
| 텅스텐 카바이드 버튼 비용 | |
|---|---|
| 원재료 | kg당 $25 ~ $250 |
| 제조 | kg당 $15 ~ $30 |
| 제품 가격 범위 | kg당 $40 ~ $300 |
비용 동인원료 순도, 분말 크기 및 가공 방법, 요구되는 경도 수준, 주문 크기, 성형 또는 코팅과 같은 특수 처리 등을 고려합니다. 등급 선택은 운영상의 필요에 따라 최적화됩니다.
장단점
장점
- 극한의 경도로 조기 마모 고장 방지
- 파손 없이 높은 충격 하중을 견딤
- 광물 광석 및 맥석으로 인한 마모 방지
- 열, 부식, 산화에 대한 노출을 견뎌냅니다.
- 전체 채굴 장비 운영 비용 절감
- 강철 부품보다 서비스 수명이 몇 배 연장됩니다.
제한 사항
- 구부릴 때 파손되기 쉬운 깨지기 쉬운 소재
- 낮은 골절 인성 때문에 충격 마운트 필요
- 장시간 사용 시 날카로운 절삭날에 칩이 발생함
- 납땜, 용접 절차에 대한 주의 필요
- 상대적으로 비용이 많이 드는 제조 및 금속 분말
- 텅스텐 접근에 대한 공급 변동성 우려
대부분의 지하 채굴 기계에서 텅스텐 카바이드 인서트는 다른 어떤 대체재보다 뛰어난 성능과 경제성을 제공합니다. 바인더 기술과 나노 구조 등급의 발전은 미래의 기회를 예고합니다.
초기 높은 가격이 주요 단점으로 남아 있어 내구성과 예산의 균형을 맞추는 최적의 인서트 배치가 요구됩니다. 코발트 의존도 또한 코발트 무함유 등급의 개발을 촉진합니다. 통합 공급망 계약은 주요 글로벌 카바이드 생산업체의 원자재 가용성 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다.
자주 묻는 질문
질문: 다른 재료보다 텅스텐 카바이드 마이닝 버튼을 선택하는 이유는 무엇인가요?
A: 텅스텐 카바이드 마이닝 버튼은 공구강, 경화강, 크롬 카바이드 오버레이(CCO) 플라즈마 용접, 세라믹 인서트 등 두 가지 중요한 측면에서 내마모성으로 나타나는 약 90 HRA의 극한 경도와 코발트 금속 바인더의 높은 인성으로 골절에 대한 내구성을 가능하게 하는 세라믹 인서트보다 뛰어난 성능을 발휘합니다. 초미세 텅스텐 카바이드의 나노 구조와 바인더 금속 매트릭스의 비율 및 특성을 엔지니어링하여 다이아몬드에 가까운 경도와 합금강에 필적하는 인성을 결합한 버튼을 개발할 수 있는 길을 열었습니다.
질문: 채굴 버튼 제조 방법에는 어떤 것들이 있나요?
A: 주조 텅스텐 카바이드 버튼은 용융 코발트가 압축된 WC 입자에 침투하여 경도는 낮지만 인성이 높은 약간 다공성인 버튼을 만듭니다. 소결 버튼은 분말 원료를 압축한 다음 진공 상태에서 열처리하여 치밀화 및 고체 결합을 일으킵니다. 이를 통해 92 HRA 이상의 경도를 가진 미세한 미세 구조가 생성됩니다. 고급 분무 건조 또는 분무/펠릿화를 통한 추가 분말 변형 후 최적화된 액상 또는 열간 등방성 프레스를 통해 마모 성능을 향상시킵니다. 캡슐화된 버튼은 전체 WC-Co 복합 소재를 스틸 링 안에 내장하여 충격 흡수를 개선합니다. 버튼에 TiN, TiCN 또는 다이아몬드 코팅과 같은 표면 처리도 기능을 추가합니다.
질문: 텅스텐 카바이드 마이닝 버튼의 올바른 등급을 선택하는 방법은 무엇인가요?
A: 마모 또는 침식 강도, 처리 입자 크기, 충격, 작동 온도 등 예상 작동 조건에 따라 특정 채굴기 구성품의 내마모성, 충격 강도 및 예산 간의 균형을 고려하여 등급 선택을 최적화합니다. 미세한 미세 구조와 높은 경도는 더 긴 마모 수명을 보장하지만 인성은 낮고 가격은 더 비쌉니다. 마모성이 극도로 높은 용도의 경우 초미세 PDS 카바이드 버튼 또는 탄탈 또는 니오븀 카바이드를 함유한 특수 복합 등급 금속 카바이드 블렌드를 WC-Co 매트릭스에 분산시켜야 합니다. 기본 가이드 - 카바이드 입자 크기가 작을수록 성능과 가격이 높아집니다. 현장에서 시험 테스트도 고려하세요.
질문: 마이닝 버튼에 코발트가 범용 텅스텐 카바이드 바인더로 사용되는 이유는 무엇인가요?
A: 텅스텐 카바이드 매트릭스에 균일하게 분산된 원소 코발트가 접착제로 작용하여 깨지기 쉬운 WC 입자에 균열 방지 능력과 충격 흡수 능력을 부여합니다. 이 코발트 바인더 강화 메커니즘은 텅스텐 카바이드 채굴 버튼에 독보적인 강도, 경도 및 내파괴성을 제공하여 가혹하고 응력이 높은 굴착, 드릴링 및 파쇄 환경에서 견딜 수 있게 해줍니다. 코발트는 텅스텐 카바이드 경금속의 액상 소결 기반 분말 야금 생산에 필수적인 최적의 용융, 침투, 습윤 및 기계적 호환성 특성을 지니고 있습니다. 또한 코발트의 재활용성은 공급의 안정성과 환경적 지속 가능성을 보장합니다.
질문: 텅스텐 카바이드 버튼은 어떻게 교체하거나 수리하나요?
A: 마모, 균열 또는 누락된 부분으로 나타나는 손상된 버튼은 치명적인 공구 고장을 방지하기 위해 즉시 교체해야 합니다. 채굴기 수리 철학에 따라 버킷 톱니, 절삭 비트, 마모 패드와 같은 마모 부품은 사용 임계값이 지나면 교체하는 경우가 많지만, 중요한 하중 지지 요소는 엔지니어링 무결성이 그대로 유지된다면 약간의 수리를 허용할 수 있습니다. 마모된 버튼을 제거하고, 장착 구멍을 청소하고, 일치하는지 확인하고, 볼트, 브레이징 또는 지정된 방법을 사용하여 새 버튼을 강력하게 고정합니다. 버튼 리셋 지그는 효율적인 교체를 도와줍니다. 수리는 용접 재코팅 또는 다이아몬드 코팅으로 제한적으로 이루어집니다.
결론
텅스텐 카바이드 마이닝 버튼은 까다로운 지표 및 지하 채굴 환경에서 사용되는 굴착 기계에서 상당한 성능 우위와 비용 절감을 제공합니다. 야금 혁신은 자산 소유자가 가장 중요하게 생각하는 마모 수명, 기계적 강도, 내열성 등의 특성을 강화하는 한편, 분말 가공 업그레이드를 통해 특정 암석 유형이나 운영 조건에 맞게 초미세 또는 복잡한 등급의 금속 카바이드를 경제적으로 실행할 수 있게 해줍니다. 운영 효율성과 가동 중단 시간 감소에 큰 영향을 미치는 이러한 유비쿼터스 마모 부품은 건설, 철거 및 기타 오프로드 장비 범주에서 채택이 확대되면서 최고의 산업 기술 투자 중 하나로 꼽히고 있습니다. 원자재에 대한 접근성이 보장되고 재활용 이니셔티브와 주요 글로벌 생산업체와의 공급망 통합에 따른 실질 가격 하락으로 일반 엔지니어링 전반에 걸쳐 적용 가능성이 확대될 것입니다. 그러나 탄소 복합재, 서멧 및 입방정 질화붕소 대체 소재의 등장은 향후 틈새 기능 기회를 위한 제품 믹스를 다양화할 것으로 예상됩니다.
