Nanášení tvrdých vrstev jako ochrana proti opotřebení, a to jako renovace nebo již při výrobě nových dílů je docela běžná metoda jak zvýšit životnost dílů vystavených opotřebení. Záleží ale na volbě přídavného materiálu, který použijeme. Standardně se používají návary s vysokým obsahem uhlíku, chrómu a dalších legur s docela uspokojivými výsledky. V současné době se začínají prosazovat přídavné materiály s wolfram – karbidy (WC). Výsledný návar je tvořen matricí se zrny WC. Tyto matrice mají vždy uvedenou svoji tvrdost. Do této matrice jsou „vloženy“ zrna WC různého tvaru, velikosti a tvrdosti. Proč hovoříme o vložených zrnech. WC nespadá do slitin kovů, ale do keramik, konkrétně do neoxidických keramik, a nepodílí se aktivně na tvorbě struktury návaru, který tvoří slitiny matrice. U návarů tedy hovoříme o kompozitním materiálu a u žárových nástřiků je tento povlak označován jako kovokeramika nebo také jako cermet.
Tato „vložená“ zrna mohou mít rozměry od mikronů pro aplikaci žárovým nástřikem, až po zrna v řádu milimetrů, která se nanášejí speciální pájkou formou nánosového pájení. Metod jak aplikovat na plochu ochrannou vrstvu s wolframkarbidy je několik. Nejrozšířenější je použití plamene nebo elektrického oblouku. Nanášení pomocí plamene je vhodnější pro menší díly a plochy. U větších dílů trvá provedení aplikace podstatně déle než při použití elektrického oblouku. Při použití trubičkových elektrod pro ruční obloukové navařování je maximální velikost zrn cca 3 mm, ale při přechodu přes elektrický oblouk se tyto zrna rozpadají na menší frakce.
Tento problém se v ještě větší míře týká metody MAG. Opět je zde přídavný materiál ve formě trubičkového drátu plněného wolframkarbidem. Tyto materiály se vyrábějí v průměru 1,6 mm a právě tento relativně velký průměr přídavného materiálu může svádět ke snaze přidat na svářecím zdroji větší parametry navařování než jsou doporučené. Zde opět dochází k velkému rozpadu 
zrn a také rozkladu wolfram karbidu a nalegování matrice uhlíkem a wolframem. V tomto případě je to dáno příliš vysokou proudovou hustotou a tím i vysokou teplotou na oblouku. Doporučené proudové parametry pro navařování trubičkou průměru 1,6 mm do 180 ampér.
U zmíněné trubičky je velikost zrn wolframkarbidu samozřejmě omezena již samotným průměrem drátu. Při potřebě mít v návaru větší zrna wolframkarbidu, např. vrtné korunky, odkorňovače aj., lze návar provést s tím, že se zrna WC dodávají externě do svarové lázně, tak aby neprocházela elektrickým obloukem. Díky tomu zůstane zachována původní velikost a tvar zrn WC. Takto „zakotvená“ zrna WC jsou velmi odolné vůči opotřebení a celý návar má výrazně vyšší životnost.
Návary s wolframkarbidy se provádějí také plazmou, ale zde je velikost zrn v mikrometrech.
Samostatnou kapitolou je nanášení těchto materiálů žárovými nástřiky, kde variabilita materiálů pro výsledný povlak umožňuje takové kombinace, které nejsou u návarů možné. Oblast žárových nástřiků by si ale zasloužila samostatný článek a rozbor možností těchto technologií. Zůstaňme tedy u klasických návarů.
V porovnání se standardními návary s vysokým obsahem uhlíku a chrómu je životnost návaru s WC 7 – 10 x vyšší. To i při vyšší ceně materiálů s WC zcela výrazně zvyšuje ekonomiku dílů opatřených návarem s WC. Kromě velikosti zrn je také volba ve tvaru zrn WC. Ty jsou buď jako drcený wolframkarbid označovaný také jako FTC (Fused Tungsten Carbide) nerovnoměrný, jehlicový (acikulární) tvar zrn, nebo jako sférický wolframkarbid označovaný také jako SFTC (Spherical Fused Tungsten Carbide) kulatý, rovnoměrný tvar zrn. Volitelný je samozřejmě i druh matrice ve které jsou tato zrna zakotvena. Používají se matrice na niklové bázi nebo na bázi železa s martenzitickou strukturou.V případě nánosového pájení se používá jako matrice zvláštní pájka s obsahem Niklu. Tato pájka musí mít mimo jiné zvýšenou odolnost vůči abrazi a vyšší tvrdost než standardní pájky. Specialitou je sintrovaný (spékaný) wolframkarbid, je speciálně vyráběn pouze pro žárové nástřiky. Tvar zrn je kulatý a je sintrován většinou ve směsi s kobaltem.
Popsat možnosti materiálů s WC by vyžadovalo výrazně větší prostor. Pokud Vás tyto materiály zaujaly, rádi Vám poskytneme více informací o materiálech a aplikačních možnostech wolfram-karbidů.
Petr Herman,IWT,Wirpo s. r. o.
www.svarak.cz (odborný server)
www.wirpo.cz