Tungsten karbür tungsten'den daha güçlü mü?

Evet, tungsten karbür genellikle saf tungsten'den daha güçlüdür. Tungsten karbür, çok sert ve dayanıklı bir malzeme oluşturmak için tungsten'i karbonla birleştirerek yapılan bir bileşiktir. Bu bileşik, olağanüstü sertlik, aşınma direnci ve mukavemet sergiler, bu da kesme aletleri, aşındırıcılar ve mücevherler dahil olmak üzere çeşitli endüstriyel uygulamalar için uygun hale getirir.

Tungsten zaten çoğu çelikten daha büyük olan büyük bir elastik modülüne sahiptir; Tungsten karbür, etkileyici sertliğini gösteren daha da büyük bir elastik modüllere sahiptir. Genel olarak, malzeme sertliği büyük bir elastik modül ile ilişkilidir ve Tablo 1'de gösterilen değerler tungsten karbürün neden sadece elastik esneklikte elmastan ikinci olduğunu kanıtlamaktadır. Elastik modülü, elmasın (1000 GPa elastik modülü) topuklu olan neredeyse 700 GPa'dır, bu da hem deformasyona karşı direncini hem de çalıştığında paramparça olma eğilimini gösterir.

Kesme modülü, bir test örneği içindeki kesme geriliminin kesme suşuna oranıdır ve genellikle sertlik modülü olarak adlandırılır. Aynı denklemlerden türetildikleri ve her ikisi de sertlik ölçümleri olduğu için elastik modülle kaçınılmaz olarak bağlanır (biri elastik veya doğrusal gerilmelere, kesme veya kesitsel gerilmelere yanıttır). Tablo 1'deki değerler, Tungsten'in sağladığı etkileyici direnci göstermek için daha fazla kanıttır. Referans olarak, çoğu çelikte 80 GPa civarında bir kesme modülü vardır, bu da Tungsten'in sadece yarısı ve Tungsten karbürün kesme modülünün üçte biridir .

Çoğu tasarımcı, doğal olarak güçlerine göre malzemeleri seçer. Hem tungsten hem de tungsten karbürün sağlam, son derece sert metalleri olduğu bilinmektedir - peki gerilme kuvvetleri neden bu kadar düşük? Cevap, bu materyallerin doğa tarafından kırılgan olması ve ilginç bir malzeme bilimi fenomeni göstermesidir. Moleküler sertlikleri nedeniyle, kırılgan malzemeler sıkıştırmada gerginliğe göre çok, daha güçlüdür (tuğla duvarları düşünün: Binlerce pound sıkıştırabilirler, ancak daha önce bir tuğla kafes gördünüz mü?). Bu prensip, bu malzemelerin basınç dayanımı, özellikle daha az metalik tungsten karbürü incelenirken netleşir: oda sıcaklığında 2683 MPa'lık bir basınç mukavemeti vardır ve aşırı sıcaklık değişimleri yoluyla mukavemetini korur. Aynı özellik, sıkıştırma mukavemetinin her şeyden önce daha düşük ve ikincisi, sıcaklığa göre dalgalandığı çelik için söylenemez. Bu gerçeği bilerek, tungsten'in asla gerilme uygulamalarında kullanılmaması gerektiği, ancak sıkıştırma uygulamalarında en iyi yarışmacı olduğu açıktır.