Volfram metal tozunun xüsusiyyətləri

Volfram tozunun performansı sonrakı məhsulların emal performansına və keyfiyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Buna görə də, həm sərt ərinti sahəsi, həm də volfram materialının emalı sahəsi xam volfram tozunun kimyəvi təmizliyi və fiziki xüsusiyyətləri üçün müvafiq tələblər irəli sürdü, xüsusən fiziki xüsusiyyətlərə olan tələblər getdikcə daha yüksək olur. 

Kimyəvi təmizlik

Sementləşdirilmiş karbid və volfram məhsulları istehsal edərkən, volfram tozunun kimyəvi təmizliyinin nisbətən yüksək olması tələb olunur. Volfram tozunda olan qalıq çirk elementləri məhsulların emal performansına və xidmət göstəricilərinə təsir göstərir. Təsiri çox mürəkkəbdir, bəziləri zərərli, bəziləri isə faydalıdır. Cari tədqiqatlar göstərir ki, Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al və Mo ərintinin gücünü azalda bilər, K və Na isə WC taxıllarının böyüməsini təşviq edir. V və Cr isə taxılların böyüməsini maneə törədir. WO-da Mo məzmunu 0,5% -dən çox olarsa, bu, ərintinin əyilmə gücünün azalmasına səbəb olacaqdır. Hal-hazırda istehsal olunan əksər volfram toz sortlarında qalıq metal çirklərinin tərkibi (əlavə kimi əlavə olunanlar istisna olmaqla) on mində bir neçə hissədən yüz mində bir neçə hissəyə qədərdir. 

Volfram tozunda olan oksigen karbidlərlə reaksiya verə bilər, karbidlərdən karbonu udur və sementlənmiş karbidin dekarburizasiyasına səbəb olur. Ərinti ciddi şəkildə dekarburizasiya edildikdə, ərintinin kövrək olmasına səbəb olan γ fazası görünür. Reaksiyadan ayrılan qaz ərintinin məsaməliliyini artırır və gücünü azaldır. Müxtəlif reduksiya proseslərindən və avadanlıqlarından asılı olaraq, volfram tozunda oksigen miqdarı ümumiyyətlə 0,05% ilə 0,5% arasındadır və volfram tozunun hissəcik ölçüsünün azalması və xüsusi səth sahəsinin artması ilə artır. Buna görə də, incə dənəvərli volfram tozunda oksigen tərkibinə olan tələb müvafiq qaydada azaldılmalıdır. Volfram tozu üçün kimyəvi təmizlik tələbləri Cədvəl 4-1-də, oksigen tərkibinə olan tələblər isə Cədvəl 4-2-də göstərilmişdir.

Volfram tozunun tərkibindəki çirk elementləri xammaldan gələ bilər və ya istehsal prosesi zamanı daxil ola bilər. Ona görə də proses zamanı materialların çirklənməsinin qarşısının alınması böyük əhəmiyyət kəsb edir. Məsələn, xammal kimi APT-dən istifadə etməklə volfram tozunun istehsalında materiallar kalsifikasiya sobası, reduksiya sobası boruları və tigelərlə birbaşa təmasda olur və nəticədə Fe, Ni, Cr və Si kimi çirklərin miqdarı artır, kimyəvi təmizlik isə azalır. Onların məzmunu müəyyən səviyyəyə çatdıqda və ya kifayət qədər ölçüyə çatdıqda, sonrakı emal və ya istifadə üçün qüsurların mənbəyinə çevrilə bilərlər. Buna görə də, volfram tozunun təmizliyini təmin etmək üçün APT xammalının keyfiyyətinə ciddi nəzarət etməklə yanaşı, proses zamanı çirklənmənin qarşısını almaq da çox vacibdir. 

2. Fiziki xüsusiyyətlər

Metal volfram tozunun fiziki xüsusiyyətlərinə əsasən orta hissəcik ölçüsü, hissəcik ölçüsü paylanması, hissəciklərin birləşmə dərəcəsi, hissəcik morfologiyası, xüsusi səth sahəsi, toplu sıxlıq, sıxılmış sıxlıq və Hall axını sürəti və s. daxildir. 

(Orta hissəcik ölçüsü və hissəcik ölçüsü paylanması)

İstər sementlənmiş karbid, istərsə də volfram məhsulları olsun, volfram tozunun orta hissəcik ölçüsü və hissəcik ölçüsü paylanması üçün ciddi tələblər var. Sementlənmiş karbid sahəsində W tozunun hissəcik ölçüsü və hissəcik ölçüsü paylanması istehsal olunan WC tozunun hissəcik ölçüsünə və hissəcik ölçüsü paylanmasına birbaşa təsir göstərir. Tualet tozunun hissəcik ölçüsü sementlənmiş karbid məhsullarının işinə daha çox təsir edir. 

Tədqiqat, WC tozunun xüsusiyyətlərinin W tozunun xüsusiyyətləri ilə məhdudlaşdırıldığını müəyyən etdi. W tozu WC əmələ gətirmək üçün karbonlaşdırıldıqdan sonra hissəcik ölçüsü cüzi dəyişikliyə məruz qalır. Qaba, orta və incə hissəcik ölçüsündə WC tozunu istehsal etmək üçün qaba, orta və incə hissəcikli W tozundan istifadə edilməlidir. Qeyri-bərabər W tozunun karbonlaşması qeyri-bərabər WC tozuna səbəb olur. Qaba, orta və incə hissəcik W tozunun karbonlaşmasından sonra toz hissəciklərinin ölçüsündə dəyişikliklər Cədvəl 4-3-də göstərilmişdir.

Volfram tozunun hissəcik ölçüsünə olan tələblər müxtəlif istifadəçilər arasında dəyişir. Sərt ərinti sahəsi üçün, müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edilən müxtəlif növ sərt ərintilər üçün istifadə olunan WC tozunun müxtəlif hissəcik ölçülərinə görə, xammal W tozunun orta hissəcik ölçüsü və hissəcik ölçüsü tərkibi üçün fərqli tələblər var. Bütün kəsici alətlər W tozunun və WC tozunun incə hissəcik ölçüsünə və dar hissəcik ölçüsü paylanmasına malik olmasını tələb edir. Zərbə alətləri W tozunun və WC tozunun daha geniş hissəcik ölçüsü paylanması ilə qaba olmasını tələb edir. İri dənəli tualet hazırlamaq üçün istifadə olunan orta hissəcik ölçüsü 25,8 μm-dir. W tozunun təmsilçi hissəcik ölçüsü paylanması Şəkil 4-1-də göstərilmişdir.

Volfram materialının emalı üçün, volfram tozunun orta hissəcik ölçüsü və hissəcik ölçüsü paylanması sonrakı məhsulların presləmə performansına, yaşıl gövdənin sıxlığına (həmçinin preslənmiş gövdə kimi tanınır) və sinterləmə performansına təsir göstərir. Daha kiçik toz hissəcik ölçüsü və daha mürəkkəb formalar hissəciklər arasında daha çox sürtünmə ilə nəticələnəcək və yaşıl cismin sıxlığının azalmasına səbəb olacaqdır. Hissəcik ölçüsünün paylanması nə qədər dar olarsa, hissəciklər bir o qədər boş yerləşər. Daha geniş hissəcik ölçüsü paylanması və ya hətta müxtəlif orta hissəcik ölçülərinin tozlarının qarışdırılması hissəciklərin daha yaxşı təşkilinə nail ola bilər və daha yüksək yaşıl bədən gücü əldə edə bilər. Volfram materialının emalı sahəsində volfram tozunun orta hissəcik ölçüsünün ümumiyyətlə 2 ilə 6 μm aralığında olması tələb olunur. 

Toz hissəciklərinin ölçüsünü və hissəcik ölçüsünün paylanmasını təyin etmək üçün bir çox üsul var. Fişers aparatı və lazer hissəcik ölçüsü analizatoru volfram tozunda geniş istifadə olunur. Bununla belə, bu iki ölçmə metodunun fərqli prinsiplərinə görə, eyni tozdan alınan ölçülmüş dəyərlər dəyişə bilər. Buna görə də, volfram tozunun hissəcik ölçüsü ümumiyyətlə Fişersin orta hissəcik ölçüsü və ya lazerin orta hissəcik ölçüsü kimi göstərilməlidir. Əlavə olaraq qeyd etmək lazımdır ki, "təchiz olunan dövlət" volfram tozunun adətən istehsal şərtləri ilə əlaqəli olan müxtəlif dərəcədə yığılma var. Belə nümunələrdən istifadə etməklə ölçülən volfram tozunun orta hissəcik ölçüsü tozun faktiki hissəcik ölçüsündən fərqli ola bilər. Məsələn, bəzi darıxdırıcı incə volfram tozunun "təchiz edilmiş vəziyyətdə" hissəcik ölçüsü 1-2 μm təşkil edir və depolimerləşmə və dispersiyadan sonra dəyər 0,4-0,5 μm-ə düşür. 1-10 μm aralığında hissəcik ölçüləri olan volfram tozu üçün, əksər hallarda, "təchiz olunan dövlət" hissəcik ölçüsünün ölçülməsi istehsal tələblərinə cavab verə bilər. Submikron volfram tozu və daha qaba volfram tozu üçün hissəciklərin ölçüsünü daha dəqiq xarakterizə etmək üçün orta hissəcik ölçüsü və hissəcik ölçüsünün paylanması testləri üçün "üyüdülmə vəziyyəti" nümunələri istifadə edilməlidir. 

Tvolfram tozunun hissəcik ölçüsünün paylanması onun hissəcik ölçüsü ilə bağlıdır. Ümumiyyətlə, volfram tozunun orta hissəcik ölçüsü nə qədər böyükdürsə, hissəcik ölçüsünün paylanması da bir o qədər genişdir. Müəyyən bir hissəcik ölçüsü üçün istehsalda yaş hidrogendən istifadə və ya volfram oksidinə qələvi metal birləşmələrinin əlavə edilməsi kimi üsullar hissəcik ölçüsünü böyüdə və hissəcik ölçüsünün paylanma diapazonunu daha dar idarə edə bilər. Hissəcik ölçüsünün paylanmasının təyini çox vaxt "zəmin vəziyyəti" nümunələrindən istifadə etməklə həyata keçirilir. 

Volfram tozunun orta hissəcik ölçüsü ümumiyyətlə onun diametri ilə ifadə edilir (mikrometrlərlə). Bununla belə, istehsal praktikasında bəzi yarı kəmiyyət anlayışlarından tez-tez istifadə olunur. Ümumi təsnifatlara aşağıdakılar daxildir: 

Çox qaba hissəciklər: Orta hissəcik ölçüsü > 30 μm; 

30 μm; 

Kobud hissəciklər: Orta hissəcik ölçüsü 10 - 30 μm; 

Orta ölçülü hissəciklər: Orta hissəcik ölçüsü 3 - 10 μm; 

İncə hissəciklər: Orta hissəcik ölçüsü 0,5 - 3 μm; 

Ultra incə hissəciklər: orta hissəcik ölçüsü

(2) Toplama dərəcəsi

Tozların aqreqasiya dərəcəsi adətən "təchiz edilmiş vəziyyət" tozları və "yer vəziyyəti" tozları arasında hissəcik ölçüsü fərqi ilə xarakterizə olunur. İncə volfram tozunun yığılma dərəcəsi ümumiyyətlə qaba volfram tozundan daha yüksəkdir. Volfram materialının istehsalı üçün aqreqasiya dərəcəsi yaşıl parçanın gücünə birbaşa təsir göstərir. WC istehsal prosesində w tozunun yığılma dərəcəsi karbon paylanmasının vahidliyinə təsir göstərir. 

(3) Hissəciklərin morfologiyası

Volfram tozunun hissəcik morfologiyası onun presləmə performansına və yaşıl gövdənin gücünə təsir göstərir. Qeyri-müntəzəm hissəciklərin morfologiyası hissəciklər arasında birləşməyə səbəb olur və bununla da yaşıl cismin gücünü artırır. Sferik volfram tozu yaxşı axıcılığa malikdir və xüsusilə materialların püskürtülməsi üçün uyğundur. Eynilə, WC hazırlayarkən, tungsten tozunun morfologiyası da WC tozunun morfologiyasına təsir göstərir. 

(4) Xüsusi Səth Sahəsi

Volfram tozunun vahid kütləsinin ümumi səth sahəsinə volfram tozunun xüsusi səth sahəsi deyilir ki, bu da adətən m2·g-1 vahidləri ilə ifadə edilir. Volfram tozunun xüsusi səth sahəsi adətən 0,01 ilə 12 m2·g-1 arasında dəyişir. O, dolayı yolla volfram tozunun hissəcik ölçüsünü və morfologiyasını əks etdirir və volfram tozunun karbonlaşma prosesi zamanı sinterləmə fəaliyyətini, həll olma xüsusiyyətlərini və qaz və bərk maddələrlə reaksiya qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün mühüm göstəricidir. 

(5) Boş sıxlıq və sıxılmış sıxlıq

Volfram tozunun boş sıxlığı və sıxılmış sıxlığı tozun orta hissəcik ölçüsünün artması ilə artır. Müəyyən bir fabrik tərəfindən istehsal olunan volfram tozunun boş sıxlığı ilə onun orta hissəcik ölçüsü arasında əlaqə Cədvəl 4-4-də göstərilmişdir. Tozun hissəcik ölçüsü paylanması nə qədər dar olarsa, hissəciklərin morfologiyası bir o qədər mürəkkəbdir və aqreqasiya nə qədər ağır olarsa, boş sıxlıq da bir o qədər kiçik olur. Ümumiyyətlə, reduksiya prosesinin proses parametrləri ona nəzarət etmək üçün tənzimlənə bilər.

(6) Mayelik

Volfram tozunun axıcılığına hissəcik ölçüsü, hissəcik ölçüsü paylanması və hissəciklərin morfologiyası təsir göstərir. Toz hissəcikləri nə qədər qaba, hissəciklər yuvarlaqlaşdırılır və səth nə qədər hamar olarsa, axıcılıq bir o qədər yaxşı olar. Volfram tozunun axıcılığı adətən Hall axın sürəti ilə ölçülür, bu, 50 q volfram tozunun Hall debimetrindəki müəyyən bir kiçik dəlikdən axması üçün lazım olan vaxt kimi ifadə edilir. Tozun axıcılığı presləmə prosesi zamanı həcmli yüklənməyə və tökmə sıxlığının vahidliyinə birbaşa təsir göstərir. 

(7)Sıxılma qabiliyyəti

Sıxılma qabiliyyəti volfram tozunun müəyyən edilmiş presləmə şəraitində sıxılma qabiliyyətinə aiddir. O, adətən müəyyən edilmiş yağlama şəraitində standart qəliblərdə ölçülür və müəyyən edilmiş təzyiq altında preslənmiş məhsulun toz sıxlığı ilə ifadə edilir. O, həmçinin təzyiqlə sıxılmış məhsulun sıxlığının dəyişməsini göstərən əyri qrafiklə də göstərilə bilər. 

(8) Formalaşma