Rendimiento del reciclado de carburo de wolframio

Los fragmentos de carburo de tungsteno puro recuperados utilizando yunques de aleación dura de desecho se someten a molienda de bolas y tamizado a través de un tamiz de malla 80 (180 μm) para el análisis de composición y distribución del tamaño de partícula, que se compara con el carburo de tungsteno nativo. Las partículas de carburo de tungsteno recuperadas son más finas, con 59,7% en el rango de 1-2 μm, un tamaño medio de partícula de 1,54 μm, y un rango de distribución estrecho, mostrando una curva de distribución unimodal. Por otro lado, las partículas de carburo de tungsteno nativo con un tamaño medio de 14,2 μm presentan en general un rango de distribución más amplio y una curva de distribución multimodal. Sin embargo, después de la molienda de bolas, la composición granulométrica y el tamaño medio de las partículas de carburo de tungsteno en las dos mezclas de aleaciones se vuelven muy similares. La primera tiene 83% en el rango de 0,5-1,0 μm, con un tamaño medio de partícula de 0,4 μm, mientras que la segunda tiene 81,3% en el rango de 0,5-1,0 μm, con un tamaño medio de partícula de 0,41 μm. Ambos presentan curvas de distribución unimodales.

El experimento demuestra que, controlando el tiempo de molienda en húmedo y la relación bola/material, se pueden ajustar partículas de carburo de wolframio de distintos tamaños hasta conseguir aproximadamente el mismo tamaño de partícula. La comparación de las fotos de la morfología de los dos tipos de polvos de carburo de wolframio revela diferencias significativas. El carburo de wolframio recuperado tiene formas cristalinas completas, compuestas predominantemente de partículas individuales intactas, a menudo en forma de triángulos de bordes lisos y formas alargadas, con una distribución de partículas relativamente uniforme. Por el contrario, el carburo de wolframio nativo se compone principalmente de grandes agregados de partículas irregulares, con interfaces poco claras entre los granos y sin formas cristalinas completas. Basándose en los resultados experimentales, se puede concluir que los granos de carburo de wolframio de las aleaciones duras de desecho, tras la separación electrolítica, se conservan intactos con una estructura más completa (debido al proceso de disolución-precipitación durante la sinterización), y presentan menos defectos internos. Esta característica contribuye sin duda a la producción de aleaciones duras de alto rendimiento para minería.

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La aleación WC-10Co preparada con el carburo de wolframio recuperado presenta una resistencia a la flexión, una tenacidad al impacto y una resistencia a los impactos múltiples comparables a las de la aleación nativa de carburo de wolframio que contiene cobalto. Además, hay indicios de que la tenacidad a la fractura de la aleación es ligeramente superior a la de la aleación nativa de carburo de wolframio, lo cual es digno de mención. Las pruebas de resistencia al desgaste muestran que la resistencia relativa al desgaste de la aleación de carburo de wolframio recuperada es ligeramente superior a la de la aleación nativa de carburo de wolframio YG10C (ISO K20).

A través de la observación y comparación de la superficie de fractura, se encuentra que los tipos de defectos que forman los sitios de iniciación de fractura en la aleación de carburo de tungsteno recuperada son principalmente porosidad e inclusiones, que son básicamente los mismos que los de la aleación nativa de carburo de tungsteno YG10C (ISO K20). No se observan puntos de inicio de fractura formados por carburo de wolframio grueso o sus agregados. Además, la microestructura de la aleación de carburo de wolframio recuperada presenta unos límites de grano claros, una distribución de grano relativamente uniforme y una baja interconectividad, mientras que la aleación nativa de carburo de wolframio YG10C (ISO K20), además de contener una pequeña cantidad de granos de carburo de wolframio grueso, presenta unos límites de grano borrosos, una microestructura irregular y una mayor interconectividad.