Os cermets podem substituir o carboneto cimentado na perfuração de rochas em mineração?
Os cermets podem substituir o carboneto cimentado na perfuração de rochas em mineração?
Desde 2025, os preços do carboneto cimentado para mineração aumentaram acentuadamente devido às quotas mais rigorosas de extração de tungstênio e aos controles de exportação. O pó de carboneto de tungstênio atingiu aproximadamente 2.400 RMB por quilograma, aumentando a pressão sobre os custos em toda a cadeia de suprimentos de ferramentas de perfuração de rochas.
Isso levanta uma questão importante: os cermets podem substituir o carboneto cementado em aplicações de perfuração em mineração?
Matérias-primas e custo
A extração de carboneto cimentado consiste principalmente em carboneto de tungstênio (WC) e cobalto (Co), tornando-a altamente dependente de recursos de tungstênio, que são caros.
Os cermets são feitos à base de carbonitreto de titânio, Ti(C,N), ou alumina, Al₂O₃, e não utilizam tungstênio. Isso permite que eles evitem a exposição direta ao aumento dos preços do tungstênio.
De acordo com dados de mercado de março de 2026, o carbonitreto de titânio de grau industrial com granulometria de 300 mesh era cotado a aproximadamente 535 RMB por quilograma, valor substancialmente inferior ao preço do pó de carboneto de tungstênio, que girava em torno de 2.400 RMB por quilograma. Portanto, os cermets apresentam uma clara vantagem em termos de custo de matéria-prima.
Dureza e tenacidade à fratura
O carboneto cimentado para mineração normalmente apresenta uma dureza de aproximadamente 88,0–90,8 HRA e uma tenacidade à fratura de cerca de 10–15 MPa·m¹ᐟ². Essa combinação proporciona alta resistência ao impacto e permite que o material suporte impactos de alta frequência durante a perfuração de rochas.
Os cermets podem apresentar dureza ligeiramente superior, aproximadamente 90,0–92,0 HRA, mas sua tenacidade à fratura é menor, em torno de 5–10 MPa·m¹ᐟ². Sob impacto repetido, são mais propensos a lascar ou fraturar.
Limites de substituição atuais
Embora os cermets ofereçam um custo de matéria-prima mais baixo, atualmente não conseguem substituir o carboneto cementado em toda a gama de condições de perfuração de rochas na mineração.
A sua menor tenacidade é uma limitação importante em aplicações de perfuração de impacto de alta frequência e cargas pesadas, bem como em equipamentos de alta potência. Atualmente, os cermets só podem ser considerados para aplicações limitadas, como formações rochosas extremamente duras e condições operacionais de menor impacto.
A seleção de materiais deve considerar não apenas a dureza e o preço, mas também a carga de impacto, o comportamento à fadiga, a abrasividade da rocha, o projeto da broca e o risco de falha.
Desenvolvimento futuro
Avanços na modificação de cermets, na tecnologia de endurecimento e na fabricação de materiais compósitos podem melhorar a resistência ao impacto e a tenacidade à fratura.
Se essas melhorias técnicas forem alcançadas e verificadas por meio do uso prolongado em campo, os cermets poderão expandir sua aplicação na perfuração de rochas em mineração. No entanto, a substituição mais ampla do carboneto cimentado dependerá de melhorias mensuráveis de desempenho, validação em campo e custo total do ciclo de vida.
