С висока механична якост (17,5-19,3 g/cm³), точка на топене (3422 g/cm³) и свръхвисока плътност, волфрамовата сплав е призната в напредналите военни, космически и ядрени инженерни области. Но, то. Все още е свързано с висока обработка. трудност. Тази трудност произтича от ниската и високата температура на окисление, устойчивостта на обработваните материали на деформация и ниската температура. В резултат на това волфрамът стана крехък и загуби известна пластичност, което прави работата с него много предизвикателна. Като решение индустрията е разработила ключови технологии, включително прахова металургия, положителна деформация и пластмасово формоване. С точна оптимизация на процеса и укрепване на синтероването е възможно да се постигне висока точност и производителност на волфрамовата повърхност. По-долу ние разработваме методите за работа с волфрамова сплав.
1. Прахова металургия: Основата за производство на заготовки с висока-чистота. Включително, но не само, следните критични дейности, праховата металургия е първата стъпка в обработката на волфрамови сплави.
1) Пречистване на суровината и нейното последващо смесване
Избира се волфрамов прах с висока чистота, който е повече от или равен на 99,95 процента и след това се смесва равномерно с легиращите компоненти никел, желязо и кобалт в хода на смилане и пресяване. Способността за формоване на праха е в диапазона от 5 до 10 микрона. За специфични приложения, като материали, използвани при ядрен синтез, частици от вторична фаза като титанов карбид, TiC и итриев оксид, Y2O3, се използват за подобряване на дисперсията-засилена устойчивост на радиация.
2) Формоване и предварително-синтероване
Банкнотите се подготвят чрез изостатично пресоване (налягане, по-голямо или равно на 2500 MPa) или техники за-пресоване. Типичните размери са 12 × 12 × 400 mm пръти или плочи. Предварителното-синтероване се извършва при 1200 градуса за един час във водородна атмосфера, за да се подобри първоначално здравината и проводимостта на заготовката.
2. Обработка на пластмаса: Ключът към преодоляване на пречките, свързани с чупливостта. Ниската пластичност на волфрамовите сплави изисква прецизна обработка чрез пластично формоване при висока-температура:
1) Горещо и топло валцуване
Горещото валцуване започва при температура на заготовката от 1350-1500 градуса. Чрез многократно валцоване дебелината на листа се намалява от 8 mm на 0,5 mm. Рулата трябва да бъдат предварително загряти до 100-350 градуса, за да се намали устойчивостта на деформация. Топлото валцоване (1200 градуса) допълнително усъвършенства листа до 0,2 mm. Смазването от графит или молибденов дисулфид се впръсква през целия процес, за да се предотврати напукване.
2) Изтегляне и изтегляне на тел
Набиването се извършва във водородна атмосфера при 1400-1600 градуса. Това ротационно коване превръща заготовката в еднаква кръгла пръчка (краен диаметър 3 mm) с плътност 18,8-19,2 g/cm³. Тегленето на тел използва процес на "топло изтегляне". След предварително загряване до 100-350 градуса, листът постепенно се изтегля през верижен разтегач до по-фина дебелина на телта под 0,06 mm, подходяща за приложения в електрониката и осветлението.
3. Процес на синтероване: Подобрения на плътността и производителността. Агломерирането е важно за увеличаване на плътността и механичните характеристики на волфрамовите сплави. Важните са:
(1) Вертикално топене (само-инхибирано синтероване): Ток се изпраща директно през заготовката, за да създаде нагряване на Джаул. Тъй като токът се синтерува от тока, който се топи. Той контролира броя на зърната до около 10 000 до 20 000 зърна на mm² и плътността до 17,8 до 18,6 грама на cm³. Идеален е за тел и малки части.
(2) Искрово плазмено синтероване (SPS): Комбинира импулс от ток заедно с известно налягане и постига бързо уплътняване под 2000 0 C, като размерът на зърното контролира по-малко от 300 nm и значително подобрение на устойчивостта на пълзене
3) Дву{1}}Синтероване без налягане: Температурите се контролират на етапи (2300-2700 градуса) във вакуум или водородна атмосфера, като се постига теоретична плътност над 98%. Подходящ е за големи тръби и специално оформени части.
4. Повърхностна обработка и последваща-обработка: Функционализация и прецизност
1) Галванопластика и покритие
В отговор на належащата необходимост на компанията за галванопластика да намали корозията и износването на механизмите на нефтените находища, ние разработихме технология за галванично покритие от волфрамова сплав. Волфрамовите сплави имат по-добра устойчивост на киселинна и алкална корозия и устойчивост на износване и твърдост, сравними с хромираните галванични плочи. Компонентите с горещи-секции изискват пръскане с устойчиви на окислители-покрития (като силициев-алуминид), за да се смекчи катастрофалното окисление над 1000 градуса.
2) Машинна обработка и термична обработка
По време на фазата на рязане, когато използваме твърдосплавни инструменти, от съществено значение е детайлите да се повишат над 200-500 градуса, което е температурата на пластичен-крехък преход, за да се елиминира рискът от напукване. Процесът на "стареене" означава, че детайлът трябва да премине през първичен етап на модификация, който след това е последван от вторичен етап. Например, ако една W-Re сплав се нагрее до 1500 градуса, тогава знаем, че в нея трябва да достигнем температура от 1650 градуса.
5. Иновативни процеси: нови насоки в изследванията
1) Метод на-реакция на място
Този подход провежда-in situ реакция на волфрамов прах с въглерод и азот за образуване на усилващите фази волфрамов карбид (WC) и волфрамов нитрид (WN). Тази реакция намалява разходите за производство на композитни материали.
2) Адитивно производство
Този подход прилага SLM (селективно лазерно топене) технология, която директно произвежда сложни геометрични части. В комбинация с други техники, SLM, нанопраховете и градиентният дизайн решават пространствените ограничения на конвенционалните методи.
Няколко усъвършенствани,-ефективни материала са необходими за реактори за ядрен синтез и хиперзвукови превозни средства и това стимулира развитието на технологията за обработка на волфрамова сплав. Чрез сътрудничество в областта на праховата металургия, пластичното формоване и синтероването, както и във всяка друга партида повърхностна обработка, DBTT (температурата на пластичен-крехък преход) на волфрамовите сплави беше намалена от 400 градуса и под стайна температура, подобрявайки тяхната устойчивост на радиация и окисление.
