Својства на металниот прав од волфрам

Изведбата на волфрамовиот прав има значително влијание врз перформансите на обработката и квалитетот на следните производи. Затоа, и полето за тврда легура и полето за преработка на материјали од волфрам поставија соодветни барања за хемиската чистота и физичките својства на суровиот волфрам во прав, особено барањата за физички својства стануваат се повисоки и повисоки. 

Хемиска чистота

Кога се произведуваат производи од цементиран карбид и волфрам, хемиската чистота на волфрамовиот прав треба да биде релативно висока. Елементите на преостанатата нечистотија во волфрамовиот прав имаат влијание врз перформансите на обработката и сервисните перформанси на производите. Влијанието е многу сложено, некои се штетни, а некои корисни. Тековните истражувања сугерираат дека Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al и Mo можат да ја намалат јачината на легурата, додека K и Na го промовираат растот на зрната WC. V и Cr, од друга страна, го инхибираат растот на зрната. Ако содржината на Mo во WO надмине 0,5%, тоа ќе предизвика намалување на јакоста на свиткување на легурата. Во повеќето видови волфрам во прав произведени во моментов, содржината на резидуални метални нечистотии (со исклучок на оние додадени како адитиви) е во опсег од неколку делови на десет илјади до неколку делови на сто илјади. 

Кислородот во волфрамовиот прав може да реагира со карбидите, апсорбирајќи јаглеродот од карбидите и предизвикувајќи декарбуризација на цементираниот карбид. Кога легурата е сериозно декарбуризирана, се појавува γ фазата, што ја прави легурата кршлива. Гасот ослободен од реакцијата ја зголемува порозноста на легурата и ја намалува нејзината јачина. Во зависност од различните процеси и опрема за редукција, содржината на кислород во волфрамовиот прав е генерално помеѓу 0,05% и 0,5%, а се зголемува со намалувањето на големината на честичките во прав од волфрам и зголемувањето на специфичната површина. Затоа, барањето за содржина на кислород во ситнозрнестиот волфрам прав треба соодветно да се релаксира. Барањата за хемиска чистота за волфрамовиот прав се прикажани во Табела 4-1, а барањата за содржина на кислород се прикажани во Табела 4-2.

Елементите на нечистотија во волфрамовиот прав може да потекнуваат од суровините или да се внесат во текот на производствениот процес. Затоа, спречувањето на контаминација на материјалите за време на процесот е од големо значење. На пример, во производството на волфрам во прав со користење на APT како суровина, материјалите доаѓаат во директен контакт со печката за калцинирање, цевките на редукцијата на печката и садници, што резултира со зголемување на содржината на нечистотии како Fe, Ni, Cr и Si и намалување на хемиската чистота. Кога нивната содржина ќе достигне одредено ниво или кога ќе се соберат до доволна големина, тие може да станат извори на дефекти за последователна обработка или употреба. Затоа, за да се обезбеди чистота на волфрамовиот прав, покрај строгото контролирање на квалитетот на суровината APT, исто така е многу важно да се спречи контаминација за време на процесот. 

2. Физички својства

Физичките својства на металниот волфрам во прав главно вклучуваат просечна големина на честички, дистрибуција на големината на честички, степен на агрегација на честички, морфологија на честички, специфична површина, волуменска густина, набиена густина и брзина на проток на Хол, итн. 

(Просечна големина на честички и дистрибуција на големина на честички)

Без разлика дали се работи за цементиран карбид или производи од волфрам, постојат строги барања за просечната големина на честички и дистрибуција на големината на честичките на волфрамовиот прав. Во областа на цементираниот карбид, големината на честичките и дистрибуцијата на големината на честичките на W прав директно влијаат на големината на честичките и дистрибуцијата на големината на честичките на произведениот прав WC. Големината на честичките на прашокот за WC дополнително влијае на перформансите на цементираните карбидни производи. 

Истражувањето покажа дека својствата на прашокот за WC се ограничени од оние на прав WC. Откако W прав се карбонизира за да се формира WC, големината на честичките претрпува мала промена. За да се произведе WC прашок од груби, средни и фини честички, треба да се користи груб, средна и ситна честичка W прашок. Нерамномерната карбонизација на прав W резултира со нерамномерен прав WC. Промените во големината на честичките во прав по карбонизацијата на прашокот од груби, средни и фини честички W се прикажани во Табела 4-3.

Барањата за големината на честичките во прав волфрам варираат кај различни корисници. За полето на тврда легура, за различни видови тврди легури што се користат за различни намени, поради различните големини на честички на употребениот прав WC, постојат различни барања за просечната големина на честички и составот на големината на честичките на суровината W во прав. Сите алатки за сечење бараат прашокот W и WC да имаат ситна големина на честички и тесна дистрибуција на големината на честичките. Ударните алатки бараат прашокот W и WC да бидат груби, со поширока дистрибуција на големината на честичките. Просечната големина на честички што се користи за подготовка на крупно зрнест WC е 25,8 μm. Репрезентативната дистрибуција на големината на честичките на W прав е прикажана на слика 4-1.

За обработка на материјалот од волфрам, просечната големина на честички и дистрибуцијата на големината на честичките на волфрамовиот прав имаат влијание врз перформансите на притискање на следните производи, густината на зеленото тело (исто така познато како пресувано тело) и перформансите на синтерување. Помала големина на честички во прав и посложени форми ќе резултираат со поголемо триење помеѓу честичките, што ќе доведе до намалување на густината на зеленото тело. Колку е потесна дистрибуцијата на големината на честичките, толку полабаво се распоредени честичките. Поширока дистрибуција на големината на честичките, или дури и мешање прашоци со различни просечни големини на честички, може да постигне подобар распоред на честичките и да добие поголема јачина на зеленото тело. Во полето за преработка на волфрам материјал, просечната големина на честички на волфрамовиот прав генерално се бара да биде во опсег од 2 до 6 μm. 

Постојат многу методи за одредување на големината на честичките во прав и дистрибуцијата на големината на честичките. Апаратот на Фишер и ласерскиот анализатор на големина на честички се широко користени во волфрамовиот прав. Меѓутоа, поради различните принципи на овие два методи на мерење, измерените вредности добиени од истиот прашок може да варираат. Затоа, големината на честичките на волфрамовиот прав генерално треба да се наведе како просечна големина на честички на Фишер или просечна големина на ласерски честички. Дополнително, треба да се забележи дека волфрамовиот прав од „снабдената состојба“ обично има различен степен на агломерација, што е поврзано со условите за производство. Просечната големина на честички на волфрамовиот прав измерена со користење на такви примероци може да се разликува од вистинската големина на честичките на прашокот. На пример, големината на честичките на некој досаден фин волфрам во прав во „испорачана состојба“ е 1-2 μm, а по деполимеризација и дисперзија, вредноста паѓа на 0,4-0,5 μm. За волфрамовиот прав со големини на честички во опсег од 1-10 μm, во повеќето случаи, мерењето на големината на честичките „снабдената состојба“ може да ги исполни барањата за производство. За субмикронски волфрам во прав и погруб волфрам во прав, со цел попрецизно да се карактеризира големината на честичките, мора да се користат примероци „состојба на мелење“ за просечна големина на честички и тестови за дистрибуција на големината на честичките. 

ТДистрибуцијата на големината на честичките на волфрамовиот прав е поврзана со нејзината големина на честички. Општо земено, колку е поголема просечната големина на честички на волфрамовиот прав, толку е поширока дистрибуцијата на големината на честичките. За дадена големина на честички, во производството, методите како што се користење на влажен водород или додавање соединенија на алкални метали во волфрам оксидот може да ја направат големината на честичката поголема и потесно да го контролира опсегот на дистрибуција на големината на честичките. Определувањето на дистрибуцијата на големината на честичките често се врши со користење на примероци од „основна состојба“. 

Просечната големина на честички на волфрамовиот прав генерално се изразува со неговиот дијаметар (во микрометри). Меѓутоа, во производствената практика често се користат некои полуквантитативни концепти. Вообичаените класификации вклучуваат: 

Многу груби честички: Просечна големина на честички > 30 μm; 

30 μm; 

Груби честички: Просечна големина на честички од 10 до 30 μm; 

Честички со средна големина: Просечна големина на честички од 3 до 10 μm; 

Ситни честички: Просечна големина на честички 0,5 - 3 μm; 

Ултрафини честички: просечна големина на честички

(2) Степен на агрегација

Степенот на агрегација на прашоци обично се карактеризира со разликата во големината на честичките помеѓу прашоците од „снабдената состојба“ и прашокот „основна состојба“. Степенот на агрегација на финиот волфрам во прав е генерално повисок од оној на грубиот волфрам во прав. За производство на материјал од волфрам, степенот на агрегација директно влијае на јачината на зеленото парче. Во процесот на производство на WC, степенот на агрегација на w прав има влијание врз униформноста на дистрибуцијата на јаглеродот. 

(3) Морфологија на честички

Морфологијата на честичките на волфрамовиот прав има влијание врз неговата притискање и јачината на зеленото тело. Неправилната морфологија на честичките води до испреплетување помеѓу честичките, а со тоа ја зголемува јачината на зеленото тело. Сферичниот волфрамски прав има добра флуидност и е особено погоден за прскање материјали. Слично на тоа, при подготовка на WC, морфологијата на волфрамовиот прав, исто така, влијае на морфологијата на прашокот за WC. 

(4) Специфична површина

Вкупната површина што ја поседува единица маса на волфрамовиот прав се нарекува специфична површина на волфрамовиот прав, која обично се изразува во единици од m2·g-1. Специфичната површина на волфрамовиот прав обично се движи од 0,01 до 12 m2·g-1. Тоа индиректно ја рефлектира големината на честичките и морфологијата на волфрамовиот прав и е важен индикатор за проценка на активноста на синтерување, карактеристики на растворање и способност за реакција со гасовити и цврсти материи за време на процесот на карбонизација на волфрамовиот прав. 

(5) Лабава густина и набиена густина

Лабавата густина и набиената густина на волфрамовиот прав се зголемуваат со зголемувањето на просечната големина на честичките на прашокот. Односот помеѓу лабавата густина на волфрамовиот прав произведен од одредена фабрика и нејзината просечна големина на честичките на Фишер е прикажан во Табела 4-4. Колку е потесна дистрибуцијата на големината на честичките на прашокот, толку е посложена морфологијата на честичките и колку е потешка агрегацијата, толку е помала лабавата густина. Општо земено, параметрите на процесот на процесот на редукција може да се прилагодат за да се контролира.

(6) Флуидност

Флуидноста на волфрамовиот прав е под влијание на големината на честичките, дистрибуцијата на големината на честичките и морфологијата на честичките. Колку се погруби честичките во прав, толку честичките се позаоблени и колку е помазна површината, толку е подобра флуидноста. Течноста на волфрамовиот прав обично се мери со стапката на проток на Хол, која се изразува како времето потребно за 50 g волфрам во прав да тече низ одредена мала дупка во мерач на проток во Хол. Флуидноста на прашокот директно влијае на волуметриското оптоварување за време на процесот на пресување и на униформноста на густината на излеаната матрица. 

(7)Компресибилност

Компресибилноста се однесува на способноста на волфрамовиот прав да се компресира под одредени услови на пресување. Обично се мери во стандардни калапи под одредени услови на подмачкување и се изразува со густината на прав на пресуваниот производ под наведениот притисок. Може да се прикаже и со график на крива што ја прикажува промената на густината на притиснат производ со притисокот на притискање. 

(8) Формливост