Egenskaber af Tungsten Metal Powder

Ydeevnen af wolframpulver har en betydelig indflydelse på forarbejdningsydelsen og kvaliteten af efterfølgende produkter. Derfor har både hårdlegeringsfeltet og wolframmaterialeforarbejdningsfeltet stillet tilsvarende krav til den kemiske renhed og fysiske egenskaber af råt wolframpulver, især kravene til fysiske egenskaber bliver højere og højere. 

Kemisk renhed

Ved fremstilling af hårdmetal og wolframprodukter kræves det, at den kemiske renhed af wolframpulver er relativt høj. De resterende urenhedselementer i wolframpulver har en indvirkning på produkternes forarbejdningsydelse og serviceydelse. Påvirkningen er meget kompleks, hvor nogle er skadelige og nogle gavnlige. Aktuel forskning tyder på, at Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al og Mo kan reducere legeringens styrke, mens K og Na fremmer væksten af ​​WC-korn. V og Cr hæmmer på den anden side væksten af ​​korn. Hvis Mo-indholdet i WO overstiger 0,5 %, vil det medføre et fald i legeringens bøjningsstyrke. I de fleste wolframpulversorter, der i øjeblikket produceres, ligger indholdet af resterende metalliske urenheder (undtagen dem, der er tilsat som tilsætningsstoffer) i området fra nogle få dele pr. ti tusinde til nogle få dele pr. hundrede tusinde. 

Ilt i wolframpulver kan reagere med karbider, absorbere kulstof fra karbider og forårsage afkulning af hårdmetal. Når legeringen er alvorligt afkarboniseret, vises γ-fasen, hvilket gør legeringen skør. Gassen, der frigives fra reaktionen, øger legeringens porøsitet og reducerer dens styrke. Afhængigt af forskellige reduktionsprocesser og udstyr er iltindholdet i wolframpulver generelt mellem 0,05% og 0,5%, og det stiger med faldet i wolframpulverpartikelstørrelsen og stigningen i det specifikke overfladeareal. Derfor skal kravet til oxygenindhold i finkornet wolframpulver lempes passende. Kravene til kemisk renhed for wolframpulver er vist i Tabel 4-1, og kravene til iltindholdet er vist i Tabel 4-2.

Urenhedselementerne i wolframpulver kan komme fra råmaterialerne eller blive introduceret under produktionsprocessen. Derfor er det af stor betydning at forhindre kontaminering af materialer under processen. For eksempel ved produktion af wolframpulver med APT som råmateriale kommer materialerne i direkte kontakt med kalcineringsovnen, reduktionsovnsrørene og digler, hvilket resulterer i en stigning i indholdet af urenheder som Fe, Ni, Cr og Si, og et fald i kemisk renhed. Når deres indhold når et vist niveau, eller de aggregeres til en tilstrækkelig størrelse, kan de blive kilder til defekter til efterfølgende behandling eller brug. Derfor, for at sikre renheden af ​​wolframpulver, ud over streng kontrol af kvaliteten af ​​råmaterialet APT, er det også meget vigtigt at forhindre forurening under processen. 

2. Fysiske egenskaber

De fysiske egenskaber af metallisk wolframpulver inkluderer hovedsageligt gennemsnitlig partikelstørrelse, partikelstørrelsesfordeling, partikelaggregeringsgrad, partikelmorfologi, specifikt overfladeareal, bulkdensitet, komprimeret densitet og Hall flowhastighed osv. 

(Gennemsnitlig partikelstørrelse og partikelstørrelsesfordeling)

Uanset om det er hårdmetal eller wolframprodukter, er der strenge krav til den gennemsnitlige partikelstørrelse og partikelstørrelsesfordeling af wolframpulver. Inden for cementeret carbid påvirker partikelstørrelsen og partikelstørrelsesfordelingen af ​​W-pulver direkte partikelstørrelsen og partikelstørrelsesfordelingen af ​​det producerede WC-pulver. Partikelstørrelsen af ​​WC-pulver påvirker ydeevnen af ​​de hårdmetalprodukter yderligere. 

Forskningen har fundet ud af, at WC-pulverets egenskaber er begrænset af WC-pulverets egenskaber. Efter at W-pulveret er carboniseret til at danne WC, undergår partikelstørrelsen en lille ændring. For at fremstille WC-pulver af grove, mellemstore og fine partikelstørrelser skal der bruges groft, mellem- og finpartikel W-pulver. Ujævnt W-pulverforkulning resulterer i ujævnt WC-pulver. Ændringerne i pulverpartikelstørrelse efter karbonisering af groft, medium og fint partikel W-pulver er vist i tabel 4-3.

Kravene til wolframpulverpartikelstørrelse varierer blandt forskellige brugere. For det hårde legeringsfelt, for forskellige typer hårde legeringer, der anvendes til forskellige formål, er der på grund af de forskellige partikelstørrelser af brugt WC-pulver forskellige krav til den gennemsnitlige partikelstørrelse og partikelstørrelsessammensætning af råmaterialet W-pulver. Alle skæreværktøjer kræver, at W-pulveret og WC-pulveret har en fin partikelstørrelse og en snæver partikelstørrelsesfordeling. Slagværktøjer kræver, at W-pulveret og WC-pulveret er groft med en bredere partikelstørrelsesfordeling. Den gennemsnitlige partikelstørrelse, der anvendes til fremstilling af grovkornet WC, er 25,8 μm. Den repræsentative partikelstørrelsesfordeling af W-pulveret er vist i figur 4-1.

Til wolframmaterialeforarbejdning har den gennemsnitlige partikelstørrelse og partikelstørrelsesfordeling af wolframpulver indvirkning på presseydelsen af de efterfølgende produkter, tætheden af det grønne legeme (også kendt som det pressede legeme) og sintringsydelsen. Mindre pulverpartikelstørrelse og mere komplekse former vil resultere i større friktion mellem partikler, hvilket fører til et fald i densiteten af ​​det grønne legeme. Jo snævrere partikelstørrelsesfordelingen er, jo mere løst er partiklerne arrangeret. En bredere partikelstørrelsesfordeling, eller endda blanding af pulvere af forskellige gennemsnitlige partikelstørrelser, kan opnå bedre partikelarrangement og opnå højere grøn kropsstyrke. Inden for bearbejdning af wolframmateriale kræves det generelt, at den gennemsnitlige partikelstørrelse af wolframpulver ligger inden for området 2 til 6 μm. 

Der er mange metoder til at bestemme pulverpartikelstørrelse og partikelstørrelsesfordeling. Fischers' apparat og laserpartikelstørrelsesanalysator er meget udbredt i wolframpulver. Men på grund af de forskellige principper for disse to målemetoder, kan de målte værdier opnået fra det samme pulver variere. Derfor bør partikelstørrelsen af ​​wolframpulver generelt angives som Fischers' gennemsnitlige partikelstørrelse eller laserens gennemsnitlige partikelstørrelse. Derudover skal det bemærkes, at wolframpulver i "leveret tilstand" sædvanligvis har varierende grader af agglomeration, hvilket er relateret til produktionsbetingelserne. Den gennemsnitlige partikelstørrelse af wolframpulver målt ved brug af sådanne prøver kan afvige fra den faktiske partikelstørrelse af pulveret. For eksempel er partikelstørrelsen af ​​noget mat fint wolframpulver i "leveret tilstand" 1-2 μm, og efter depolymerisering og dispersion falder værdien til 0,4-0,5 μm. For wolframpulver med partikelstørrelser i området 1-10 μm kan måling af partikelstørrelsen i "leveret tilstand" i de fleste tilfælde opfylde produktionskravene. For submikron wolframpulver og grovere wolframpulver, for mere præcist at karakterisere størrelsen af ​​partiklerne, skal "slibetilstand"-prøver anvendes til middelpartikelstørrelse og partikelstørrelsesfordelingstest. 

Tpartikelstørrelsesfordelingen af ​​wolframpulver er relateret til dets partikelstørrelse. Generelt gælder det, at jo større den gennemsnitlige partikelstørrelse af wolframpulver er, jo bredere er partikelstørrelsesfordelingen. For en given partikelstørrelse, i produktionen, kan metoder såsom anvendelse af vådt brint eller tilsætning af alkalimetalforbindelser til wolframoxidet gøre partikelstørrelsen større og kontrollere partikelstørrelsesfordelingsområdet mere snævert. Bestemmelsen af ​​partikelstørrelsesfordeling udføres ofte under anvendelse af "grundtilstands"-prøver. 

Den gennemsnitlige partikelstørrelse af wolframpulver udtrykkes generelt ved dets diameter (i mikrometer). I produktionspraksis anvendes dog ofte nogle semi-kvantitative begreber. De almindelige klassifikationer omfatter: 

Meget grove partikler: Gennemsnitlig partikelstørrelse > 30 μm; 

30 μm; 

Grove partikler: Gennemsnitlig partikelstørrelse 10 til 30 μm; 

Mellemstore partikler: Gennemsnitlig partikelstørrelse 3 til 10 μm; 

Fine partikler: Gennemsnitlig partikelstørrelse 0,5 - 3 μm; 

Ultrafine partikler: gennemsnitlig partikelstørrelse

(2) Aggregationsgrad

Aggregeringsgraden af pulvere er sædvanligvis karakteriseret ved forskellen i partikelstørrelse mellem "leveret tilstand" pulvere og "formalet tilstand" pulvere. Aggregeringsgraden af ​​fint wolframpulver er generelt højere end groft wolframpulver. Til produktion af wolframmateriale påvirker aggregeringsgraden direkte styrken af ​​det grønne stykke. I WC-produktionsprocessen har aggregeringsgraden af ​​w-pulver indflydelse på ensartetheden af ​​kulstoffordelingen. 

(3) Partikelmorfologi

Partikelmorfologien af wolframpulver har indflydelse på dets presseydelse og styrken af den grønne krop. Uregelmæssig partikelmorfologi fører til sammenlåsning mellem partikler, hvorved styrken af ​​den grønne krop forbedres. Kugleformet wolframpulver har god flydeevne og er særligt velegnet til sprøjtning af materialer. På samme måde, når du forbereder WC, påvirker morfologien af ​​wolframpulver også morfologien af ​​WC-pulver. 

(4) Specifikt overfladeareal

Det samlede overfladeareal, som en enhedsmasse af wolframpulver besidder, omtales som det specifikke overfladeareal af wolframpulveret, som normalt udtrykkes i enheder af m2·g-1. Det specifikke overfladeareal af wolframpulver varierer typisk fra 0,01 til 12 m2·g-1. Det afspejler indirekte partikelstørrelsen og morfologien af ​​wolframpulveret og er en vigtig indikator for evaluering af sintringsaktiviteten, opløsningsegenskaberne og reaktionsevnen med gasformige og faste stoffer under karboniseringsprocessen af ​​wolframpulveret. 

(5) Løs tæthed og komprimeret tæthed

Den løse densitet og komprimerede densitet af wolframpulver stiger med stigningen i pulverets gennemsnitlige partikelstørrelse. Forholdet mellem den løse massefylde af wolframpulver produceret af en bestemt fabrik og dens Fischers gennemsnitlige partikelstørrelse er vist i tabel 4-4. Jo snævrere partikelstørrelsesfordelingen af ​​pulveret er, jo mere kompleks er partikelmorfologien, og jo mere alvorlig aggregeringen er, jo mindre er den løse densitet. Generelt kan procesparametrene for reduktionsprocessen justeres for at styre den.

(6) Fluiditet

Fluiditeten af wolframpulver er påvirket af partikelstørrelse, partikelstørrelsesfordeling og partikelmorfologi. Jo grovere pulverpartiklerne er, jo rundere partiklerne, og jo glattere overfladen er, jo bedre flydende. Fluiditeten af ​​wolframpulver måles normalt ved Hall flowhastighed, som udtrykkes som den tid, det tager for 50 g wolframpulver at strømme gennem et specificeret lille hul i en Hall flowmåler. Pulverets fluiditet påvirker direkte den volumetriske belastning under presseprocessen og ensartetheden af ​​trykstøbningsdensiteten. 

(7)Kompressibilitet

Komprimerbarhed refererer til wolframpulvers evne til at blive komprimeret under specificerede pressebetingelser. Det måles normalt i standardforme under specificerede smøreforhold og udtrykkes ved pulverets densitet af det pressede produkt under det specificerede tryk. Det kan også repræsenteres af en kurvegraf, der viser ændringen af ​​presset produkttæthed med pressetryk. 

(8) Formbarhed