Metalurgia del polvo de tungsteno
Aunque el proceso Wollaston de producir platino metálico a partir de polvo de platino se considera como el nacimiento de la moderna metalurgia de polvos (1808-1815), fue el trabajo pionero de WDCoolidge en la producción de hilos de tungsteno dúctil en 1909-1913 que llevó a su primera Aplicación comercial. A lo largo de los años, sólo se produjeron pocos cambios en la producción industrial de tungsteno metálico. La metalurgia del polvo sigue siendo hoy la ruta principal en la fabricación de la aleación del tungsteno y de la aleación del tungsteno. A diferencia de otros metales refractarios, tales como Zr, Hf, Nb o Ta, la tecnología de fusión no ha asumido ninguna importancia industrial para la producción de metales, ya que la temperatura muy alta, necesaria para la fusión, y la microestructura más gruesa resultante del material " Procesamiento adicional, tanto difícil como costoso.
La metalurgia del polvo de tungsteno comprende dos etapas: compactación y sinterización.
La metalurgia del polvo de tungsteno comprende el paso 1 - compactación
El polvo de tungsteno se consolida en un compacto por dos vías principales: prensado en troqueles rígidos (prensado uniaxial) y prensado isostático en moldes flexibles (compactación bajo presión hidrostática). Otras técnicas, como la laminación en polvo, la extrusión en frío, la compactación explosiva, la colada por deslizamiento, la compactación vibratoria o el moldeo por inyección de metal, no han adquirido importancia industrial.
El polvo de tungsteno no es fácil de compactar debido a su dureza relativamente alta y su deformación difícil. Sin embargo, en la mayoría de los casos la compactación se realiza sin lubricante para evitar cualquier contaminación por el aditivo. Los compactos resultantes son generalmente suficientemente resistentes para que puedan ser manipulados sin romperse. Para mecanizar la pieza, “Debe pre-sinterizado de antemano.
La metalurgia del polvo de tungsteno comprende la etapa 1 - sinterización
Con el fin de aumentar la resistencia de los compactos verdes, se someten a tratamiento térmico, que se llama sinterización. El objetivo principal de la sinterización es la densificación para proporcionar al metal las propiedades físicas y mecánicas necesarias y una densidad que sea adecuada para el posterior procesamiento termomecánico. La sinterización del tungsteno se lleva a cabo comúnmente en un rango de temperatura de 2000 a 3050 ℃ bajo el flujo de hidrógeno ya sea por sinterización directa (calentamiento de auto-resistencia) o sinterización indirecta (resistencia de elementos de sistemas de calefacción). La densidad ası obtenida debe ser un mınimo del 90% de la densidad teórica, pero está comúnmente en el intervalo entre 92 a 98%.
La principal fuerza motriz para la sinterización es la disminución de la energía libre, que tiene lugar cuando las partículas individuales crecen juntas, los poros se contraen y la alta superficie del compacto (es decir, su alto exceso de energía superficial) disminuye. La disminución en el área superficial se logra mediante el flujo difusional de materia en el volumen de poro bajo la acción de fuerzas capilares (fuerza de tensión superficial). Además de la contracción, la recuperación (cambio de estructuras subgrain y el alivio de la tensión), la recristalización (formación de cristales libres de deformación baja en la densidad de dislocación) y el crecimiento del grano se producen durante la sinterización, contribuyendo también a la minimización de la energía libre.
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