Korkean mekaanisen lujuuden (17,5{2}}19,3 g/cm³), sulamispisteen (3422 g/cm³) ja erittäin suuren tiheyden ansiosta volframiseos tunnetaan edistyneellä sotilas-, ilmailu- ja ydintekniikan aloilla. Mutta, se. Se liittyy edelleen korkeaan prosessointiin. vaikeus. Tämä vaikeus johtuu alhaisen ja korkean lämpötilan hapettumisesta, käsiteltyjen materiaalien muodonmuutoskestävyydestä ja alhaisesta lämpötilasta. Tämän seurauksena volframi haurastui ja menetti jonkin verran taipuisuutta, mikä tekee sen kanssa työskentelystä erittäin haastavaa. Ratkaisuna teollisuus on kehittänyt keskeisiä teknologioita, kuten jauhemetallurgiaa, positiivista muodonmuutosta ja muovin muovausta. Tarkalla prosessin optimoinnilla ja sintrausvahvistuksella on mahdollista saavuttaa korkea tarkkuus ja volframipinnan suorituskyky. Alla käsittelemme volframiseosten työmenetelmiä.
1. Jauhemetallurgia: erittäin puhtaiden aihioiden valmistuksen perusta. Pulverimetallurgia on ensimmäinen vaihe volframiseosten käsittelyssä, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, seuraavat kriittiset toiminnot.
1) Raaka-aineen ja sen myöhemmän seoksen puhdistus
Valitaan erittäin puhdasta volframijauhetta, joka on vähintään 99,95 prosenttia, ja se sekoitetaan sitten tasaisesti seosainekomponenttien nikkelin, raudan ja koboltin kanssa kuulajauhatuksen ja seulonnan aikana. Jauheen muovattavuus on 5-10 mikronia. Tietyissä sovelluksissa, kuten ydinfuusiossa käytettävissä materiaaleissa, käytetään toissijaisen faasin hiukkasia, kuten titaanikarbidia, TiC:tä ja yttriumoksidia, Y2O3:a, parantamaan dispersion -vahvistettua säteilynkestävyyttä.
2) Muovaus ja esi-sintraus
Laskut valmistetaan käyttämällä isostaattista puristustekniikkaa (paine suurempi tai yhtä suuri kuin 2500 MPa) tai meist{1}}puristustekniikoita. Tyypilliset mitat ovat 12×12×400 mm tangot tai levyt. Esisintraus suoritetaan 1200 asteessa tunnin ajan vetyatmosfäärissä aihion lujuuden ja johtavuuden parantamiseksi.
2. Muovin jalostus: Avain haurauden pullonkaulan voittamiseen. Volframiseosten alhainen sitkeys edellyttää tarkkaa käsittelyä korkean lämpötilan-muovauksen avulla:
1) Kuuma ja lämmin rullaus
Kuumavalssaus alkaa aihion lämpötilassa 1350-1500 astetta. Useiden valssauskertojen ansiosta levyn paksuus pienenee 8 mm:stä 0,5 mm:iin. Telat on esilämmitettävä 100-350 asteeseen muodonmuutoskestävyyden vähentämiseksi. Lämminvalssaus (1200 astetta) jalostaa levyä edelleen 0,2 mm:iin. Grafiitti- tai molybdeenidisulfidivoitelu ruiskutetaan koko prosessin ajan halkeilun estämiseksi.
2) Swaging ja langan piirtäminen
Huuhtelu suoritetaan vetyilmakehässä 1400-1600 asteessa. Tämä pyörivä taonta muuttaa aihion yhtenäiseksi pyöreäksi tangoksi (lopullinen halkaisija 3 mm), jonka tiheys on 18,8-19,2 g/cm³. Langanveto käyttää "lämminveto"-prosessia. Esilämmityksen jälkeen 100-350 asteeseen arkki vedetään asteittain ketjunkiristimen läpi pienemmäksi langanpaksuudeksi, joka on alle 0,06 mm, mikä sopii elektroniikkaan ja valaistukseen.
3. Sintrausprosessi: Tiheyden ja suorituskyvyn parannukset. Sintraus on tärkeää volframiseosten tiheyden ja mekaanisten ominaisuuksien lisäämisessä. Tärkeimmät ovat:
(1) Pystysuora sulaminen (itse-estetty sintraus): Virta lähetetään suoraan aihion läpi Joule-lämmityksen luomiseksi. Koska virta sintrataan virrasta, joka sulaa. Se ohjaa jyvien määrän noin 10 000 - 20 000 jyvää/mm² ja tiheyden 17,8 - 18,6 grammaan per cm³. Se on ihanteellinen langalle ja pienille osille.
(2) Kipinäplasmasintraus (SPS): Se yhdistää virtapulssin ja jonkin verran painetta ja saavuttaa nopean tiivistymisen alle 2000 0 C, raekoon sääteleessä alle 300 nm:n ja huomattavia parannuksia virumisvastusessa.
3) Kaksi-vaiheinen paineeton sintraus: Lämpötiloja ohjataan vaiheittain (2300-2700 astetta) tyhjiö- tai vetyatmosfäärissä, jolloin saavutetaan yli 98 %:n teoreettinen tiheys. Se soveltuu suurikokoisille putkille ja erikoismuotoisille osille.
4. Pintakäsittely ja jälkikäsittely-: toiminnallisuus ja tarkkuus
1) Galvanointi ja pinnoitus
Olemme kehittäneet volframiseosten galvanointiteknologiaa vastauksena galvanoivan yrityksen kiireelliseen tarpeeseen vähentää öljykenttämekanismien korroosiota ja kulumista. Volframiseoksilla on parempi happo- ja alkalikorroosionkestävyys ja kulutuskestävyys ja kovuus verrattavissa kromilevyihin. Kuuma-osien osat vaativat ruiskutuksen hapetinta-kestävillä pinnoitteilla (kuten pii-aluminidilla) katastrofaalisen hapettumisen vähentämiseksi yli 1000 asteen lämpötilassa.
2) Koneistus ja lämpökäsittely
Leikkausvaiheessa, kun käytämme kovametallityökaluja, on välttämätöntä nostaa työkappaleet yli 200-500 astetta, mikä on sitkeän-haurauden siirtymälämpötila, jotta vältetään halkeamisriski. "Vanhentamisprosessi" tarkoittaa, että työkappaleen on käytävä läpi ensisijainen modifiointivaihe, jota seuraa sitten toissijainen vaihe. Esimerkiksi, jos W-Re-seos kuumennetaan 1500 asteeseen, tiedämme, että sen sisällä saavutamme 1650 asteen lämpötilan.
5. Innovatiiviset prosessit: uudet suunnat tutkimuksessa
1) In-in situ -reaktiomenetelmä
Tämä lähestymistapa suorittaa volframijauheen in situ reaktion hiilen ja typen kanssa volframikarbidin (WC) ja volframinitridin (WN) vahvistamiseksi. Tämä reaktio alentaa komposiittimateriaalien valmistuskustannuksia.
2) Additive Manufacturing
Tämä lähestymistapa soveltaa SLM-tekniikkaa (selektiivinen lasersulatus), joka valmistaa suoraan monimutkaisia geometrisia osia. Yhdessä muiden tekniikoiden kanssa SLM, nanojauheet ja gradienttisuunnittelu ratkaisevat perinteisten menetelmien spatiaaliset rajoitteet.
Ydinfuusioreaktoreihin ja hypersonic-ajoneuvoihin tarvitaan useita kehittyneitä, tehokkaita{0}}materiaaleja, mikä edistää volframiseosten käsittelyteknologian kehitystä. Pulverimetallurgian, muovin muovauksen ja sintrauksen sekä jokaisessa toisessa pintakäsittelyssä tehdyn yhteistyön ansiosta volframiseosten DBTT (muovattava-hauras siirtymälämpötila) laskettiin 400 astetta huoneenlämpötilan alapuolelle, mikä paransi niiden säteily- ja hapettumiskestävyyttä.
