Je karbid volfrámu silnejší ako volfrám?

Áno, karbid volfrámu je vo všeobecnosti silnejší ako čistý volfrám. Karbid volfrámu je zlúčenina vyrobená kombináciou volfrámu s uhlíkom, aby sa vytvoril veľmi tvrdý a odolný materiál. Táto zlúčenina vykazuje výnimočnú tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a silu, vďaka čomu je vhodná pre rôzne priemyselné aplikácie vrátane rezných nástrojov, abrazív a šperkov.

Volfrám už má veľký elastický modul, jeden väčší ako väčšina ocelí; Volfrámový karbid má ešte väčší elastický modul, ktorý ukazuje jeho pôsobivú tuhosť. Vo všeobecnosti tuhosť materiálov koreluje s veľkým elastickým modulom a hodnoty uvedené v tabuľke 1 dokazujú, prečo je karbid volfrámu na druhom mieste iba v diamante v elastickej odolnosti. Jeho elastický modul je takmer 700 GPA, ktorý je na pätách Diamond (elastický modul 1000 GPA), čo vykazuje jej odpor voči deformácii, ako aj jej tendenciu rozbiť sa pri práci.

Šmykový modul je pomer šmykového napätia k strihovému namáhaniu v testovacej vzorke a často sa označuje ako modul tuhosti. Je neúprosne spojený s elastickým modulom, pretože sú odvodené z rovnakých rovníc a sú to miery rigidity (jedna je v reakcii na elastické alebo lineárne napätie, v porovnaní s strihom alebo prierezové napätia). Hodnoty v tabuľke 1 sú ešte viac dôkazov, ktoré ukazujú, že pôsobivý odporový volfrám poskytuje. Pre referenciu má väčšina ocelí šmykový modul okolo 80 GPA, čo je iba polovica volfrámu a tretinu šmykového modulu volfrámu .

Väčšina dizajnérov vyberá materiály na základe ich sily prirodzene. Volfrám aj karbid volfrámu je známe, že sú drsné, mimoriadne tvrdé kovy - tak prečo sú ich pevnosť v ťahu tak nízke? Odpoveď je spôsobená tým, že tieto materiály sú krehké od prírody a ukazuje zaujímavý fenomén vedy o materiáloch. Kvôli ich molekulárnej tuhosti sú krehké materiály oveľa, oveľa silnejšie v kompresii, ako sú v napätí (myslím, že tehlové steny: v kompresii môžu niesť tisíce libier, ale už ste už predtým videli tehlový krov?). Tento princíp sa objasní pri skúmaní pevnosti týchto materiálov v tlaku, najmä čím menej kovový karbid volfrámu: má pevnosť v tlaku 2683 MPa pri izbovej teplote a zachováva si svoju pevnosť prostredníctvom extrémnych zmien teploty. Rovnakú charakteristiku nemožno povedať pre oceľ, kde je jej pevnosť v tlaku v prvom rade oveľa nižšia a po druhé, kolíše sa na základe teploty. Vzhľadom na túto skutočnosť je úplne zrejmé, že volfrám by sa nikdy nemal používať v ťahových aplikáciách, ale je najlepším uchádzačom v tlakových aplikáciách.