Yüksek mekanik mukavemeti (17,5-19,3 g/cm³), erime noktası (3422 g/cm³) ve ultra yüksek yoğunluğuyla tungsten alaşımı ileri askeri, havacılık ve nükleer mühendislik alanlarında tanınmaktadır. Ama o. Hala yüksek işleme ile ilişkilidir. zorluk. Bu zorluk, düşük ve yüksek sıcaklıktaki oksidasyondan, işlenen malzemelerin deformasyona karşı direncinden ve düşük sıcaklıktan kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, tungsten kırılganlaştı ve sünekliğini biraz kaybetti, bu da onunla çalışmayı çok zorlaştırıyor. Çözüm olarak endüstri, toz metalurjisi, pozitif deformasyon ve plastik şekillendirme gibi önemli teknolojiler geliştirmiştir. Doğru proses optimizasyonu ve sinter güçlendirme ile yüksek hassasiyet ve tungsten yüzey performansı elde etmek mümkündür. Aşağıda tungsten alaşımı çalışma yöntemlerini ayrıntılı olarak ele alıyoruz.
1. Toz Metalurjisi: Yüksek-Saflıkta Kütük Üretiminin Temeli. Aşağıdaki kritik faaliyetleri içeren ancak bunlarla sınırlı olmayan toz metalurjisi, tungsten alaşımlarının işlenmesindeki ilk adımdır.
1) Hammaddenin ve Sonraki Karışımının Saflaştırılması
Yüzde 99,95'e eşit veya daha fazla olan yüksek saflıkta tungsten tozu seçilir ve daha sonra bilyalı öğütme ve eleme sırasında alaşım bileşenleri Nikel, Demir ve Kobalt ile eşit şekilde karıştırılır. Tozun şekillendirilebilirliği 5 ila 10 mikron aralığındadır. Nükleer füzyonda kullanılan malzemeler gibi özel uygulamalar için, dispersiyonu-güçlendirilmiş radyasyon direncini geliştirmek amacıyla titanyum karbür, TiC ve İtriyum oksit Y2O3 gibi ikincil faz parçacıkları kullanılır.
2) Şekillendirme ve Ön-Sinterleme
Faturalar izostatik presleme (basınç 2500 MPa'dan büyük veya ona eşit) veya kalıp-presleme teknikleri kullanılarak hazırlanır. Tipik boyutlar 12×12×400 mm çubuk veya plakalardır. Ön-sinterleme, başlangıçta kütük mukavemetini ve iletkenliğini arttırmak için 1200 derecede bir hidrojen atmosferinde bir saat süreyle gerçekleştirilir.
2. Plastik İşleme: Kırılganlık Darboğazını Aşmanın Anahtarı. Tungsten alaşımlarının düşük sünekliği, yüksek-sıcaklıkta plastik şekillendirme yoluyla hassas işlem yapılmasını gerektirir:
1) Sıcak ve Ilık Haddeleme
Sıcak haddeleme 1350-1500 derece kütük sıcaklığında başlar. Çoklu haddeleme geçişleri sayesinde sac kalınlığı 8 mm'den 0,5 mm'ye düşürülür. Deformasyon direncini azaltmak için ruloların 100-350 dereceye kadar önceden ısıtılması gerekir. Sıcak haddeleme (1200 derece), levhayı 0,2 mm'ye kadar daha da inceleştirir. Çatlamayı önlemek için işlem boyunca grafit veya molibden disülfit yağlaması püskürtülür.
2) Dövme ve Tel Çekme
Dövme işlemi hidrojen atmosferinde 1400-1600 derecede gerçekleştirilir. Bu döner dövme, kütüğü 18,8-19,2 g/cm³ yoğunluğa sahip tekdüze bir yuvarlak çubuğa (son çap 3 mm) dönüştürür. Tel çekme "sıcak çekme" sürecini kullanır. 100-350 dereceye kadar ön ısıtmanın ardından levha, elektronik ve aydınlatma uygulamalarına uygun, 0,06 mm'den daha ince bir tel kalınlığına kadar bir zincir gergi aracılığıyla kademeli olarak çekilir.
3. Sinterleme Süreci: Yoğunluk ve Performansın İyileştirilmesi. Sinterleme, tungsten alaşımlarının yoğunluğunun ve mekanik özelliklerinin arttırılmasında önemlidir. Önemli olanlar:
(1) Dikey Erime (Kendiliğinden-Engellenmiş Sinterleme): Joule ısıtma oluşturmak için doğrudan kütük içinden bir akım gönderilir. Akım eriyen akımdan sinterlendiğinden. Tane sayısını mm² başına yaklaşık 10.000 ila 20.000 taneye ve yoğunluğu cm³ başına 17,8 ila 18,6 grama kadar kontrol eder. Tel ve küçük parçalar için idealdir.
(2) Kıvılcım Plazma Sinterleme (SPS): Bir akım darbesini bir miktar basınçla birleştirir ve tane boyutunun 300 nm'den daha azını kontrol etmesi ve sürünme direncinde önemli bir iyileşme ile 2000 0 C'nin altında hızlı yoğunlaşma sağlar
3) İki-Adımlı Basınçsız Sinterleme: Sıcaklıklar, vakum veya hidrojen atmosferinde aşamalar halinde (2300-2700 derece) kontrol edilir ve %98'i aşan teorik yoğunluğa ulaşılır. Büyük boyutlu borular ve özel şekilli parçalar için uygundur.
4. Yüzey İşleme ve Son-İşleme: İşlevselleştirme ve Hassasiyet
1) Elektrokaplama ve Kaplama
Elektrokaplama şirketinin petrol sahası mekanizmalarındaki korozyonu ve aşınmayı azaltma yönündeki acil ihtiyacına yanıt olarak, tungsten alaşımlı elektrokaplama teknolojisini geliştirdik. Tungsten alaşımları daha iyi asit ve alkali korozyon direncine ve krom elektrolizle kıyaslanabilir aşınma direncine ve sertliğe sahiptir. Sıcak-bölüm bileşenlerine, 1000 derecenin üzerinde yıkıcı oksidasyonu azaltmak için oksitleyici-dirençli kaplamalar (silikon-alüminid gibi) püskürtülmesi gerekir.
2) Talaşlı İmalat ve Isıl İşlem
Kesme aşamasında, karbür takımlar kullandığımızda, çatlama riskini ortadan kaldırmak için İş Parçalarını sünek-kırılgan geçiş sıcaklığı olan 200-500 derecenin üzerine çıkarmak önemlidir. "Eskitme" süreci, iş parçasının birincil bir değişiklik aşamasından geçmesi gerektiği ve bunu daha sonra ikincil bir aşamanın takip ettiği anlamına gelir. Örneğin, bir W-Re alaşımı 1500 dereceye kadar ısıtılırsa, o zaman onun içinde 1650 derecelik bir sıcaklığa ulaşacağımızı biliyoruz.
5. Yenilikçi Süreçler: Araştırmada Yeni Yönelimler
1) Yerinde-Reaksiyon Yöntemi
Bu yaklaşım, tungsten karbür (WC) ve tungsten nitrür (WN) takviye fazlarını oluşturmak için tungsten tozunun karbon ve nitrojenle-yerinde reaksiyonunu gerçekleştirir. Bu reaksiyon kompozit malzemelerin üretim maliyetini düşürür.
2) Eklemeli İmalat
Bu yaklaşım, karmaşık geometrik parçaları doğrudan üreten SLM (seçici lazer eritme) teknolojisini uygular. Diğer tekniklerle birlikte SLM, nanotozlar ve gradyan tasarımı, geleneksel yöntemlerin mekansal kısıtlamalarını çözer.
Nükleer füzyon reaktörleri ve hipersonik araçlar için birkaç gelişmiş, yüksek{0}}performanslı malzemeye ihtiyaç vardır ve bu, tungsten alaşımı işleme teknolojisinin geliştirilmesini teşvik eder. Toz metalurjisi, plastik şekillendirme ve sinterleme alanındaki işbirlikleri ve diğer tüm yüzey işleme partileri aracılığıyla, tungsten alaşımlarının DBTT'si (sünek-kırılgan geçiş sıcaklığı) 400 derece ve oda sıcaklığının altına düşürülerek radyasyon ve oksidasyona karşı dirençleri artırıldı.
