Volframa metāla pulvera īpašības

Volframa pulvera veiktspējai ir būtiska ietekme uz turpmāko produktu apstrādes veiktspēju un kvalitāti. Tāpēc gan cieto sakausējumu lauks, gan volframa materiālu apstrādes lauks ir izvirzījušas atbilstošas ​​prasības attiecībā uz neapstrādāta volframa pulvera ķīmisko tīrību un fizikālajām īpašībām, jo ​​īpaši prasības attiecībā uz fizikālajām īpašībām kļūst arvien augstākas. 

Ķīmiskā tīrība

Ražojot cementēta karbīda un volframa izstrādājumus, volframa pulvera ķīmiskajai tīrībai ir jābūt salīdzinoši augstai. Atlikušo piemaisījumu elementi volframa pulverī ietekmē produktu apstrādes veiktspēju un servisa veiktspēju. Ietekme ir ļoti sarežģīta, daži no tiem ir kaitīgi un daži labvēlīgi. Pašreizējie pētījumi liecina, ka Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al un Mo var samazināt sakausējuma stiprību, bet K un Na veicina WC graudu augšanu. Savukārt V un Cr kavē graudu augšanu. Ja Mo saturs WO pārsniedz 0,5%, tas izraisīs sakausējuma lieces stiprības samazināšanos. Lielākajā daļā pašlaik ražoto volframa pulvera šķirņu metālisko piemaisījumu atlieku saturs (izņemot tos, kas pievienoti kā piedevas) ir robežās no dažām daļām uz desmit tūkstošiem līdz dažām daļām uz simts tūkstošiem. 

Skābeklis volframa pulverī var reaģēt ar karbīdiem, absorbējot oglekli no karbīdiem un izraisot cementētā karbīda dekarbonizāciju. Kad sakausējums ir stipri dekarbonizēts, parādās γ fāze, padarot sakausējumu trauslu. Reakcijas rezultātā izdalītā gāze palielina sakausējuma porainību un samazina tā izturību. Atkarībā no dažādiem reducēšanas procesiem un aprīkojuma skābekļa saturs volframa pulverī parasti ir no 0,05% līdz 0,5%, un tas palielinās, samazinoties volframa pulvera daļiņu izmēram un palielinoties īpatnējam virsmas laukumam. Tāpēc prasība par skābekļa saturu smalkgraudainā volframa pulverī ir attiecīgi jāatvieglina. Ķīmiskās tīrības prasības volframa pulverim ir parādītas 4-1 tabulā, un prasības skābekļa saturam ir parādītas 4-2 tabulā.

Piemaisījumu elementi volframa pulverī var nākt no izejvielām vai tikt ievadīti ražošanas procesā. Tāpēc ļoti svarīgi ir novērst materiālu piesārņojumu procesa laikā. Piemēram, volframa pulvera ražošanā, izmantojot APT kā izejvielu, materiāli nonāk tiešā saskarē ar kalcinēšanas krāsni, reducēšanas krāsns caurulēm un tīģeļiem, kā rezultātā palielinās piemaisījumu, piemēram, Fe, Ni, Cr un Si, saturs un samazinās ķīmiskā tīrība. Kad to saturs sasniedz noteiktu līmeni vai tie tiek apkopoti līdz pietiekamam izmēram, tie var kļūt par defektu avotiem turpmākai apstrādei vai lietošanai. Tāpēc, lai nodrošinātu volframa pulvera tīrību, papildus stingrai izejmateriāla APT kvalitātes kontrolei ir ļoti svarīgi arī novērst piesārņojumu procesa laikā. 

2. Fizikālās īpašības

Metāla volframa pulvera fizikālās īpašības galvenokārt ietver vidējo daļiņu izmēru, daļiņu izmēru sadalījumu, daļiņu agregācijas pakāpi, daļiņu morfoloģiju, īpatnējo virsmu, tilpuma blīvumu, sablīvēto blīvumu un Hall plūsmas ātrumu utt. 

(Vidējais daļiņu izmērs un daļiņu izmēra sadalījums)

Neatkarīgi no tā, vai tie ir cementēta karbīda vai volframa izstrādājumi, ir stingras prasības attiecībā uz volframa pulvera vidējo daļiņu izmēru un daļiņu izmēru sadalījumu. Cementētā karbīda jomā W pulvera daļiņu izmērs un daļiņu izmēra sadalījums tieši ietekmē saražotā tualetes pulvera daļiņu izmēru un daļiņu izmēru sadalījumu. WC pulvera daļiņu izmērs vēl vairāk ietekmē cementētā karbīda izstrādājumu veiktspēju. 

Pētījumā konstatēts, ka WC pulvera īpašības ierobežo W pulvera īpašības. Pēc tam, kad W pulveris ir karbonizēts, veidojot WC, daļiņu izmērs nedaudz mainās. Lai ražotu rupju, vidēju un smalku daļiņu izmēra tualetes pulveri, nepieciešams izmantot rupju, vidēju un smalku W pulveri. Nevienmērīga W pulvera karbonizācija rada nevienmērīgu WC pulveri. Pulvera daļiņu izmēra izmaiņas pēc rupjā, vidēja un smalkā W pulvera karbonizācijas ir parādītas 4-3. tabulā.

Prasības volframa pulvera daļiņu izmēram dažādiem lietotājiem atšķiras. Cieto sakausējumu laukam, dažāda veida cietajiem sakausējumiem, ko izmanto dažādiem mērķiem, atkarībā no izmantotā tualetes pulvera dažāda izmēra, ir atšķirīgas prasības attiecībā uz izejmateriāla W pulvera vidējo daļiņu izmēru un daļiņu izmēru sastāvu. Visiem griezējinstrumentiem W un WC pulverim ir jābūt smalkam daļiņu izmēram un šauram daļiņu izmēra sadalījumam. Trieciena instrumentiem ir nepieciešams, lai W pulveris un WC pulveris būtu rupjš un ar plašāku daļiņu izmēru sadalījumu. Vidējais daļiņu izmērs, ko izmanto rupjgraudaino tualetes podu pagatavošanai, ir 25,8 μm. W pulvera reprezentatīvais daļiņu izmēra sadalījums ir parādīts 4-1. attēlā.

Volframa materiāla apstrādei volframa pulvera vidējais daļiņu izmērs un daļiņu izmēra sadalījums ietekmē turpmāko produktu presēšanas veiktspēju, zaļā korpusa (pazīstams arī kā presētais korpuss) blīvumu un saķepināšanas veiktspēju. Mazāks pulvera daļiņu izmērs un sarežģītākas formas radīs lielāku berzi starp daļiņām, kā rezultātā samazināsies zaļā ķermeņa blīvums. Jo šaurāks ir daļiņu izmēru sadalījums, jo brīvāk daļiņas ir sakārtotas. Plašāks daļiņu izmēra sadalījums vai pat dažādu vidējo daļiņu izmēru pulveru sajaukšana var panākt labāku daļiņu izvietojumu un iegūt lielāku zaļās ķermeņa izturību. Volframa materiālu apstrādes jomā volframa pulvera vidējais daļiņu izmērs parasti ir robežās no 2 līdz 6 μm. 

Ir daudzas metodes pulvera daļiņu izmēra un daļiņu izmēra sadalījuma noteikšanai. Fišera aparātu un lāzera daļiņu izmēru analizatoru plaši izmanto volframa pulverī. Tomēr šo divu mērīšanas metožu atšķirīgo principu dēļ no viena pulvera iegūtās izmērītās vērtības var atšķirties. Tāpēc volframa pulvera daļiņu izmērs parasti jānorāda kā Fišera vidējais daļiņu izmērs vai lāzera vidējais daļiņu izmērs. Turklāt jāatzīmē, ka "piegādātajā stāvoklī" volframa pulverim parasti ir dažādas aglomerācijas pakāpes, kas ir saistītas ar ražošanas apstākļiem. Vidējais volframa pulvera daļiņu izmērs, kas izmērīts, izmantojot šādus paraugus, var atšķirties no pulvera faktiskā daļiņu izmēra. Piemēram, kāda blāva smalkā volframa pulvera daļiņu izmērs "piegādātajā stāvoklī" ir 1-2 μm, un pēc depolimerizācijas un izkliedes vērtība samazinās līdz 0,4-0,5 μm. Volframa pulverim ar daļiņu izmēru diapazonā no 1 līdz 10 μm vairumā gadījumu "piegādātā stāvokļa" daļiņu izmēra mērīšana var atbilst ražošanas prasībām. Submikronu volframa pulverim un rupjākam volframa pulverim, lai precīzāk raksturotu daļiņu izmēru, vidējā daļiņu izmēra un daļiņu izmēra sadalījuma pārbaudēm jāizmanto "slīpēšanas stāvokļa" paraugi. 

Tvolframa pulvera daļiņu izmēra sadalījums ir saistīts ar tā daļiņu izmēru. Parasti, jo lielāks ir volframa pulvera vidējais daļiņu izmērs, jo plašāks ir daļiņu izmēru sadalījums. Ražošanā noteiktam daļiņu izmēram tādas metodes kā mitrā ūdeņraža izmantošana vai sārmu metālu savienojumu pievienošana volframa oksīdam var palielināt daļiņu izmēru un šaurāk kontrolēt daļiņu izmēru sadalījuma diapazonu. Daļiņu izmēra sadalījuma noteikšana bieži tiek veikta, izmantojot "pamatstāvokļa" paraugus. 

Volframa pulvera vidējo daļiņu izmēru parasti izsaka ar tā diametru (mikrometros). Tomēr ražošanas praksē bieži tiek izmantoti daži daļēji kvantitatīvi jēdzieni. Kopējās klasifikācijas ietver: 

Ļoti rupjas daļiņas: Vidējais daļiņu izmērs > 30 μm; 

30 μm; 

Rupjas daļiņas: Vidējais daļiņu izmērs no 10 līdz 30 μm; 

Vidēja izmēra daļiņas: Vidējais daļiņu izmērs no 3 līdz 10 μm; 

Smalkās daļiņas: Vidējais daļiņu izmērs 0,5 - 3 μm; 

Īpaši smalkas daļiņas: vidējais daļiņu izmērs

(2) Apkopošanas pakāpe

Pulveru agregācijas pakāpi parasti raksturo daļiņu izmēra atšķirība starp "piegādātā stāvokļa" pulveriem un "salīdzinājuma" pulveriem. Smalkā volframa pulvera agregācijas pakāpe parasti ir augstāka nekā rupja volframa pulvera agregācijas pakāpe. Volframa materiāla ražošanai agregācijas pakāpe tieši ietekmē zaļā gabala izturību. WC ražošanas procesā w pulvera agregācijas pakāpe ietekmē oglekļa sadalījuma vienmērīgumu. 

(3) Daļiņu morfoloģija

Volframa pulvera daļiņu morfoloģija ietekmē tā presēšanas veiktspēju un zaļā korpusa izturību. Neregulāra daļiņu morfoloģija izraisa bloķēšanos starp daļiņām, tādējādi uzlabojot zaļā ķermeņa izturību. Sfēriskajam volframa pulverim ir laba plūstamība un tas ir īpaši piemērots materiālu izsmidzināšanai. Tāpat, gatavojot WC, volframa pulvera morfoloģija ietekmē arī tualetes pulvera morfoloģiju. 

(4) Specifiskais virsmas laukums

Kopējo virsmas laukumu, kas piemīt volframa pulvera masas vienībai, sauc par volframa pulvera īpatnējo virsmas laukumu, ko parasti izsaka m2·g-1 vienībās. Volframa pulvera īpatnējais virsmas laukums parasti svārstās no 0,01 līdz 12 m2·g-1. Tas netieši atspoguļo volframa pulvera daļiņu izmēru un morfoloģiju un ir svarīgs rādītājs, lai novērtētu saķepināšanas aktivitāti, šķīdināšanas īpašības un spēju reaģēt ar gāzveida un cietām vielām volframa pulvera karbonizācijas procesā. 

(5) Irdens blīvums un sablīvēts blīvums

Volframa pulvera brīvais blīvums un saspiestais blīvums palielinās, palielinoties pulvera vidējam daļiņu izmēram. Sakarība starp noteiktas rūpnīcas ražotā volframa pulvera blīvumu un tās Fišera vidējo daļiņu izmēru parādīta 4-4. tabulā. Jo šaurāks ir pulvera daļiņu izmēra sadalījums, jo sarežģītāka ir daļiņu morfoloģija un jo spēcīgāka ir agregācija, jo mazāks ir brīvais blīvums. Parasti samazināšanas procesa procesa parametrus var pielāgot, lai to kontrolētu.

(6) Šķidrums

Volframa pulvera plūstamību ietekmē daļiņu izmērs, daļiņu izmēra sadalījums un daļiņu morfoloģija. Jo rupjākas ir pulvera daļiņas, jo apaļākas daļiņas, un jo gludāka virsma, jo labāka plūstamība. Volframa pulvera plūstamību parasti mēra ar Hola plūsmas ātrumu, kas tiek izteikts kā laiks, kas nepieciešams, lai 50 g volframa pulvera izplūstu caur noteiktu nelielu caurumu Hola plūsmas mērītājā. Pulvera plūstamība tieši ietekmē tilpuma slodzi presēšanas procesā un spiedliešanas blīvuma viendabīgumu. 

(7)Saspiežamība

Saspiežamība attiecas uz volframa pulvera spēju saspiest noteiktos presēšanas apstākļos. To parasti mēra standarta veidnēs noteiktos eļļošanas apstākļos, un to izsaka ar presētā produkta pulvera blīvumu noteiktā spiedienā. To var attēlot arī ar līknes grafiku, kas parāda presētā produkta blīvuma izmaiņas ar presēšanas spiedienu. 

(8) Veidojamība