Вольфрам порошковой металлургии - спекание
Вольфрам порошковой металлургии - спекание Общие сведения:
Н. Для повышения прочности зеленых прессовок, они подвергаются термической обработке, которая называется спекание. Основной целью спекания является порядок, чтобы обеспечить уплотнение металла с необходимыми физико-механическими свойствами и плотностью, которая пригодна для последующей термомеханической обработке. Спекание вольфрама обычно проводят в интервале температур от 2000 до 3050 ℃ в токе водорода либо путем прямого спекания (саморазогревающимся сопротивление) или опосредованным спекания (системы элементов омического нагрева). Плотность полученной таким образом должна быть не менее 90% от теоретической плотности, но обычно находится в диапазоне от 92 до 98%.
Основной движущей силой спекания является снижение свободной энергии, которая происходит, когда отдельные частицы растут вместе, поры сжиматься, и высокой площади поверхности компактной (т.е. его высокая избыточная поверхностная энергия) уменьшается. Уменьшение площади поверхности достигается за счет диффузионного потока вещества в объеме пор под действием капиллярных сил (сила поверхностного натяжения). Кроме усадки, восстановление (изменение субзерен структур и разгрузки натяжения), перекристаллизацией (образование свободных деформаций кристаллов низкой плотности дислокаций), а также роста зерен происходит в процессе спекания, также способствует минимизации свободной энергии.
Вольфрам порошковой металлургии - спекание обычно рассматривается как происходит в три этапа:
* На ранней стадии, горлышки образуются между отдельными частицами и расти за счет диффузии, увеличивая площадь контакта между частицами. Совокупный порошок сжимается, включая центр к центру подход частиц. На этой стадии, степень уплотнению еще низок и структура пор открыт и полностью подключен.
* С увеличением образования шеи (промежуточная стадия), горлышки становятся и теряют свою идентичность. Поры предполагаются цилиндрическими. Их радиусы изменяются вдоль их длины и, с увеличением усадки, поровые каналы распадаются на мелкие, все еще частично соединенных между собой сегментов. На этом этапе (канал стадии закрытия), выраженный уплотнение происходит и значительный рост зерна происходит одновременно с усадкой.
* И, наконец, на последнем этапе (изолированные стадии пор), сегменты пор далее распадаются на цепи дискретных, изолированных пор более или менее сферической симметрии. Этот этап имеет место, когда около 90% от теоретической плотности достигается. Плотность после спекания затем асимптотически приближается практический предел 92-98%.
Исследования показали, что уплотняющий контролируется межзеренной диффузии по большей части диапазона уплотнения, если при очень высокой плотности она становится контролируемой диффузией решетки.
Так как движение границ зерен, необходимых для роста зерен, затруднено наличием пор, укрупнения зерен протекает при более высокой скорости передачи выше плотности 97%. Зерновые размеры, как-спеченных слитки, как правило, в диапазоне от 1 0 до 30 мкм.
Кроме температуры и времени, несколько других параметров влияния уплотнению, такие как порошок размером частиц, плотности неспеченного, спекание атмосфера, чистота порошка, компактный размер / масса, скорость нагрева, тепловых градиентов, а также при наличии нерастворимых фаз, таких как оксиды ( Th02, La203, Ce02, 2r02) или металлический калий (NS-вольфрам).
Влияние температуры и времени на уплотнении может быть оценена с помощью так называемых диаграмм плотности, которые основаны на приблизительных моделей спекания. Тем не менее, уравнения эмпирические ставки используются для промышленных целей, для расчета е необходимо раз спекание при разных температурах.
Вольфрам спекание, на практике, всегда выполняется в восстановительной атмосфере, которая удаляет кислород покрытие поверхности частиц порошка. Высокой чистоты сухой водород обычно используется. Под вакуумом или в инертном газе, спекание удерживается остаточного кислорода, а также от требуемой плотности не будет достигнута.
Так как пластичность вольфрама является очень чувствительным к большинству примесей, очистки имеет важное значение. Поэтому особое внимание должно быть принято таким образом, чтобы, во время спекания, испарение может происходить до желаемой степени (то есть, до тех пор, пока существует открытая пористость). Если Слиток уплотняет слишком быстро, примеси могут быть в ловушке. Из-за более высокой температуры спекания, прямое спекание более эффективен при очистке, чем косвенное спекании.
Спекание легированного вольфрама является своеобразным примером спекания вольфрама. Это включает в себя дисперсно-упрочненных материалов, таких как торированный вольфрама или вольфрама с добавками CeO2, La2O3 и ZrO2, а также NS (не течёт) вольфрама, используемых для ламп нитей.
NS-легированного порошка вольфрама содержит мелкие включения алюмосиликатов калия, которые были включены во время процесса восстановления. В процессе спекания, силикаты диссоциирует термически и субмикронных калия пузырьки формы в вольфрамовой слитке. Подобно оксидами, эти пузырьки придавить границ зерна и ингибируют укрупнения зерен в процессе спекания. Так как калий находится в газообразном состоянии в процессе спекания, пузырьки находятся под высоким давлением, которое уравновешивается поверхностного натяжения "поры. Их можно рассматривать как небольшие поры в поверхностей разрушения NS-легированного вольфрама помимо значительно более грубых остаточных пор спекании, как характерные для нелегированного вольфрама. Они представляют собой отправной точкой для последующего формирования рядов пузырьков в процессе термомеханической обработки.
До шестидесятых годов, единственным методом спекания используется на практике была прямой спекание. Хотя до сих пор используется для производства легированного вольфрама, он утратил свое значение. С тех пор, в основном из-за увеличения спроса на Iarger частей и высокой емкости агрегатов, были разработаны косвенные агломерационных печей. Этот метод используется в настоящее время в качестве основного маршрута для производства чистого вольфрама.
Если у вас есть какие-либо интерес к порошок вольфрама, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами по Эл. адрес:sales@chinatungsten.com или по телефону:+86 592 5129696
Больше информации>>