Dureza do carboneto de tungsténio vs diamante vs outros materiais de elevada dureza

O dureza do carboneto de tungsténio pode atingir uma gama de 89 a 95 HRA, o que corresponde aproximadamente a 69 a 81 HRC. A sua dureza Mohs é de cerca de 9, e a sua dureza Vickers é de aproximadamente 2400 Hv.

No domínio dos materiais de elevada dureza, o carboneto de tungsténio é elogiado pelo seu desempenho excecional e utilização extensiva. Esta exposição irá aprofundar a dureza do carboneto de tungsténio e justapô-lo a outros materiais de elevada dureza de renome, como o diamante, o nitreto cúbico de boro e similares, examinando as suas disparidades em termos de dureza, aplicações, custo e o espetro das suas vantagens e desvantagens.

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Análise comparativa da dureza

A dureza resume a capacidade dos materiais de resistirem à indentação por outra substância dura e é normalmente medida utilizando a escala de Mohs e o teste de dureza Vickers.

1. Diamante
   • Dureza de Mohs: 10
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 10.000 Hv
2. Nitreto de Boro Cúbico (cBN)
   • Dureza de Mohs: 9-10
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 4.500-5.000 Hv
3. Carboneto de silício (SiC)
   • Dureza de Mohs: 9-9,5
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 2.400-2.800 Hv
4. Diboreto de titânio (TiB2)
   • Dureza de Mohs: Aproximadamente 9-9,5
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 3.000-3.500 Hv
5. Nitreto de silício (Si3N4)
   • Dureza de Mohs: Aproximadamente 9
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 1.800-2.200 Hv
6. Carboneto de boro (B4C)
   • Dureza de Mohs: Aproximadamente 9-9,5
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 3.000 Hv
7. Carboneto de tungsténio (WC)
   • Dureza de Mohs: Aproximadamente 9
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 2.400 Hv
8. Óxido de alumínio (Al2O3)
   • Dureza de Mohs: 9
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 2.100-2.200 Hv
9. Diboreto de alumínio (AlB2)
   • Dureza de Mohs: Dados não disponíveis normalmente
   • Dureza Vickers: Aproximadamente 2.500 Hv

Domínios de aplicação

Devido à sua elevada dureza, o carboneto de tungsténio é amplamente utilizado no fabrico de ferramentas de corte, brocas, moldes e muito mais. Vários materiais de elevada dureza são utilizados em diversos domínios industriais com base nas suas propriedades intrínsecas.

• Diamante: Predominantemente utilizado para corte, perfuração e retificação de alta precisão.
• Nitreto de Boro Cúbico: Frequentemente utilizado na maquinagem de materiais duros, como o aço endurecido e ligas difíceis.
• Carboneto de silício e diboreto de titânio: Adequado para componentes em aplicações resistentes ao desgaste e a altas temperaturas.
• Nitreto de silício e carboneto de boro: Utilizado principalmente para revestimentos resistentes ao desgaste e materiais de blindagem.
• Carboneto de tungsténio: Muito utilizado em ferramentas de corte e brocas.
• Óxido de alumínio e diboreto de alumínio: Utilizado principalmente em abrasivos e materiais refractários.

Aspectos económicos e de custos

Existe uma variação significativa no custo dos diferentes materiais, o que influencia a sua aplicação generalizada na indústria.

• Diamante: Preço exorbitante, pelo que está reservado a certas aplicações topo de gama.
• Nitreto de boro cúbico e carboneto de silício: Preço moderado com uma óptima relação custo/desempenho, adequado para uma implantação generalizada.
• Carboneto de tungsténio: Apesar de ter um preço acessível, oferece uma relação custo/desempenho superior devido às suas propriedades notáveis.

Vantagens e desvantagens

Cada material possui vantagens e desvantagens únicas, tornando-os adequados para várias aplicações industriais.

• Carboneto de tungsténio: Apresenta elevada dureza e excelente resistência ao desgaste, mas é frágil e inadequado para cargas de impacto.
• Diamante: O material mais duro, mas caro e quebradiço.
• Nitreto de Boro Cúbico: Segundo em dureza em relação ao diamante, maior resistência térmica, mas custo mais elevado.

Ao selecionar um material duro, quais os atributos a que dá prioridade? No seu campo de aplicação, qual o material que considera mais adequado?

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