Гянт болд металлын нунтаг шинж чанар

Гянтболдын нунтаг гүйцэтгэл нь дараагийн бүтээгдэхүүний боловсруулалтын гүйцэтгэл, чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс хатуу хайлшийн талбай болон вольфрамын материал боловсруулах талбар хоёулаа түүхий гянтболдын нунтаг химийн цэвэр байдал, физик шинж чанарт холбогдох шаардлагыг тавьж, ялангуяа физик шинж чанарт тавигдах шаардлага улам бүр нэмэгдсээр байна. 

Химийн цэвэр байдал

Цементжүүлсэн карбид болон вольфрамын бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхдээ вольфрамын нунтаг химийн цэвэршилтийг харьцангуй өндөр байлгахыг шаарддаг. Гянтболдын нунтаг дахь үлдэгдэл хольцын элементүүд нь бүтээгдэхүүний боловсруулалт, үйлчилгээний гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Нөлөөлөл нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд зарим нь хор хөнөөлтэй, зарим нь ашигтай байдаг. Одоогийн судалгаагаар Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al, Mo нь хайлшийн бат бөх чанарыг бууруулдаг бол K, Na нь WC үр тарианы өсөлтийг дэмждэг. Харин V ба Cr нь үр тарианы өсөлтийг саатуулдаг. Хэрэв WO дахь Mo агууламж 0.5% -иас хэтэрвэл энэ нь хайлшийн гулзайлтын бат бэхийг бууруулна. Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэж буй вольфрамын нунтаг сортуудын дийлэнх нь металлын үлдэгдэл хольцын агууламж (нэмэлт болгон нэмсэнээс бусад) арван мянгаас хэдэн зуун мянгад хэдэн хэсэг хооронд хэлбэлздэг. 

Гянтболдын нунтаг дахь хүчилтөрөгч нь карбидуудтай урвалд орж, карбидаас нүүрстөрөгчийг шингээж, цементжүүлсэн карбидын нүүрсгүйдэл үүсгэдэг. Хайлшийг их хэмжээгээр нүүрсгүйжүүлэх үед γ фаз гарч ирснээр хайлш хэврэг болдог. Урвалаас ялгарах хий нь хайлшийн сүвэрхэг чанарыг нэмэгдүүлж, бат бөх чанарыг бууруулдаг. Янз бүрийн бууралтын процесс, тоног төхөөрөмжөөс хамааран вольфрамын нунтаг дахь хүчилтөрөгчийн агууламж ерөнхийдөө 0.05% -аас 0.5% хооронд байдаг бөгөөд вольфрамын нунтаг ширхэгийн хэмжээ багасч, гадаргуугийн тодорхой талбай нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Тиймээс нарийн ширхэгтэй гянтболдын нунтаг дахь хүчилтөрөгчийн агууламжийг зохих ёсоор сулруулах шаардлагатай. Гянтболдын нунтагт тавигдах химийн цэвэр байдлын шаардлагыг Хүснэгт 4-1-д, хүчилтөрөгчийн агууламжийн шаардлагыг Хүснэгт 4-2-т үзүүлэв.

Гянтболдын нунтаг дахь хольцын элементүүд нь түүхий эдээс гардаг эсвэл үйлдвэрлэлийн явцад нэвтэрч болно. Тиймээс үйл явцын явцад материалыг бохирдуулахаас урьдчилан сэргийлэх нь маш чухал юм. Тухайлбал, АПТ-ийг түүхий эд болгон ашиглаж гянтболдын нунтаг үйлдвэрлэхэд материал нь шохойжуулах зуух, редукцийн зуухны хоолой, тигельтэй шууд харьцдаг тул Fe, Ni, Cr, Si зэрэг хольцын агууламж нэмэгдэж, химийн цэвэршилт буурдаг. Тэдгээрийн агуулга нь тодорхой түвшинд хүрэх эсвэл хангалттай хэмжээнд нэгтгэх үед тэдгээр нь дараагийн боловсруулалт, ашиглалтын согогийн эх үүсвэр болдог. Тиймээс вольфрамын нунтаг цэвэр байдлыг хангахын тулд түүхий эд APT-ийн чанарыг хатуу хянахаас гадна процессын явцад бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх нь маш чухал юм. 

2. Физик шинж чанарууд

Металл гянтболдын нунтаг физик шинж чанарт голчлон ширхэгийн дундаж хэмжээ, ширхэгийн хэмжээ, бөөмийн бөөгнөрөл, бөөмийн морфологи, тодорхой гадаргуугийн талбай, задгай нягт, нягтруулсан нягт, Холл урсгалын хурд гэх мэт орно. 

(Бөөмийн дундаж хэмжээ ба бөөмийн тархалт)

Цементжүүлсэн карбид эсвэл вольфрамын бүтээгдэхүүн байхаас үл хамааран вольфрамын нунтаг ширхэгийн дундаж хэмжээ, ширхэгийн хуваарилалтад хатуу шаардлага тавьдаг. Цементжүүлсэн карбидын талбарт W нунтагны ширхэгийн хэмжээ, ширхэгийн хэмжээ нь үйлдвэрлэсэн WC нунтагны ширхэгийн хэмжээ болон ширхэгийн хэмжээтэй хуваарилалтад шууд нөлөөлдөг. WC нунтагны ширхэгийн хэмжээ нь цементжүүлсэн карбидын бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. 

Судалгаанаас харахад WC нунтагны шинж чанар нь W нунтагтай холбоотой байдаг. W нунтаг нүүрстөрөгчжүүлэн WC үүсгэсний дараа ширхэгийн хэмжээ бага зэрэг өөрчлөгдөнө. Бүдүүн, дунд, нарийн ширхэгтэй WC нунтаг үйлдвэрлэхийн тулд том ширхэгтэй, дунд, нарийн ширхэгтэй W нунтаг хэрэглэх шаардлагатай. Тэгш бус W нунтаг нүүрстөрөгчжилт нь жигд бус WC нунтаг үүсгэдэг. Бүдүүн, дунд, нарийн ширхэгтэй W нунтаг нүүрстөрөгчжүүлэлтийн дараах нунтаг ширхэгийн хэмжээ өөрчлөгдөхийг Хүснэгт 4-3-т үзүүлэв.

Гянт болдын нунтаг ширхэгийн хэмжээ нь янз бүрийн хэрэглэгчдийн дунд өөр өөр байдаг. Хатуу хайлшийн талбайн хувьд, өөр өөр зориулалтаар ашигладаг янз бүрийн төрлийн хатуу хайлшийн хувьд WC нунтаг нь өөр өөр ширхэгийн хэмжээтэй байдаг тул түүхий эд W нунтагны дундаж ширхэгийн хэмжээ, ширхэгийн хэмжээтэй найрлагад өөр өөр шаардлага тавьдаг. Бүх зүсэх хэрэгсэлд W нунтаг болон WC нунтаг нь нарийн ширхэгийн хэмжээтэй, нарийн ширхэгийн хуваарилалттай байхыг шаарддаг. Цохилтын хэрэгсэлд W нунтаг болон WC нунтаг нь том ширхэгтэй, илүү өргөн ширхэгийн хэмжээтэй байх шаардлагатай. Бүдүүн ширхэгтэй бие засах газар бэлтгэхэд ашигладаг ширхэгийн дундаж хэмжээ 25.8 μм байна. W нунтагны бөөмийн хэмжээний хуваарилалтыг Зураг 4-1-д үзүүлэв.

Гянт болдын материалыг боловсруулахад вольфрамын нунтаг ширхэгийн дундаж хэмжээ ба ширхэгийн хэмжээ нь дараагийн бүтээгдэхүүний даралтын гүйцэтгэл, ногоон биетийн нягтрал (бас дарагдсан бие гэж нэрлэдэг) болон агломерын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Нунтаг ширхэгийн хэмжээ бага, илүү төвөгтэй хэлбэр нь бөөмс хоорондын үрэлтийг ихэсгэж, ногоон биеийн нягтрал буурахад хүргэдэг. Бөөмийн хэмжээний тархалт нарийхан байх тусам бөөмс нь илүү чөлөөтэй байрладаг. Бөөмийн хэмжээг илүү өргөнөөр хуваарилах, эсвэл өөр өөр дундаж хэмжээтэй нунтаг холих нь бөөмийн илүү сайн зохион байгуулалтад хүрч, илүү ногоон биеийн хүчийг олж авах боломжтой. Гянт болд материал боловсруулах талбарт вольфрамын нунтаг ширхэгийн дундаж хэмжээ ерөнхийдөө 2-6 μм-ийн хүрээнд байх шаардлагатай. 

Нунтаг тоосонцрын хэмжээ, ширхэгийн тархалтыг тодорхойлох олон арга байдаг. Фишерсийн аппарат болон лазерын ширхэгийн хэмжээ анализаторыг вольфрамын нунтагт өргөн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч хэмжилтийн эдгээр хоёр аргын өөр өөр зарчмаас шалтгаалан ижил нунтагаас авсан хэмжсэн утгууд өөр байж болно. Тиймээс вольфрамын нунтаг ширхэгийн хэмжээг ерөнхийд нь Фишерсийн дундаж ширхэгийн хэмжээ эсвэл лазерын дундаж ширхэгийн хэмжээ гэж зааж өгөх ёстой. Нэмж дурдахад, "нийлүүлсэн" гянт болдын нунтаг нь ихэвчлэн янз бүрийн түвшний бөөгнөрөлтэй байдаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн нөхцөлтэй холбоотой байдаг. Ийм дээж ашиглан хэмжсэн вольфрамын нунтаг ширхэгийн дундаж хэмжээ нь нунтагны бодит ширхэгийн хэмжээнээс ялгаатай байж болно. Жишээлбэл, зарим уйтгартай нарийн вольфрамын нунтаг "нийлүүлсэн төлөвт" ширхэгийн хэмжээ 1-2 μм байх ба деполимержилт, дисперсийн дараа 0.4-0.5 μм хүртэл буурдаг. 1-10 мкм хэмжээтэй ширхэгийн хэмжээ бүхий вольфрамын нунтаг ихэнх тохиолдолд "нийлүүлсэн төлөв" ширхэгийн хэмжээг хэмжих нь үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангаж чаддаг. Жижиг хэмжээтэй вольфрамын нунтаг ба бүдүүн ширхэгтэй вольфрамын нунтаг хэсгүүдийн хэмжээг илүү нарийвчлалтай тодорхойлохын тулд "нунтаглах төлөв"-ийн дээжийг ширхэгийн дундаж хэмжээ болон ширхэгийн хэмжээг хуваарилах туршилтанд ашиглах ёстой. 

ТВольфрамын нунтаг ширхэгийн хэмжээ нь түүний ширхэгийн хэмжээтэй холбоотой байдаг. Ерөнхийдөө вольфрамын нунтаг дундаж ширхэгийн хэмжээ их байх тусам ширхэгийн хэмжээ илүү өргөн тархдаг. Өгөгдсөн бөөмийн хэмжээний хувьд үйлдвэрлэлд нойтон устөрөгч ашиглах эсвэл вольфрамын исэлд шүлтлэг металлын нэгдлүүдийг нэмэх зэрэг аргууд нь ширхэгийн хэмжээг томруулж, бөөмийн тархалтын хүрээг нарийн хянах боломжтой. Бөөмийн хэмжээний тархалтыг тодорхойлох нь ихэвчлэн "үндсэн төлөв" дээжийг ашиглан хийгддэг. 

Вольфрамын нунтаг ширхэгийн дундаж хэмжээг ерөнхийдөө түүний диаметрээр (микрометрээр) илэрхийлдэг. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн практикт зарим хагас тоон ойлголтыг ихэвчлэн ашигладаг. Нийтлэг ангилалд дараахь зүйлс орно. 

Маш том ширхэгтэй тоосонцор: Дундаж ширхэгийн хэмжээ > 30 мкм; 

30 мкм; 

Том ширхэгтэй тоосонцор: Дундаж ширхэгийн хэмжээ 10-30 μм; 

Дунд зэргийн хэмжээтэй тоосонцор: Дундаж ширхэгийн хэмжээ 3-10 μм; 

Нарийн тоосонцор: Дундаж ширхэгийн хэмжээ 0.5 - 3 μм; 

Хэт нарийн ширхэгтэй тоосонцор: ширхэгийн дундаж хэмжээ

(2) Нэгтгэх зэрэг

Нунтагуудын нэгтгэх зэрэг нь ихэвчлэн "нийлүүлсэн төлөв" нунтаг ба "газрын төлөв" нунтаг хоорондын ширхэгийн хэмжээтэй ялгаагаар тодорхойлогддог. Нарийн вольфрамын нунтаг нэгтгэх зэрэг нь том ширхэгтэй вольфрамын нунтагаас өндөр байдаг. Гянтболдын материалын үйлдвэрлэлийн хувьд нэгтгэх зэрэг нь ногоон хэсгийн бат бөх байдалд шууд нөлөөлдөг. WC үйлдвэрлэлийн процесст w нунтаг нэгтгэх зэрэг нь нүүрстөрөгчийн тархалтын жигд байдалд нөлөөлдөг. 

(3) Бөөмийн морфологи

Гянтболдын нунтаг ширхэгийн морфологи нь түүний даралтын гүйцэтгэл, ногоон биеийн бат бөх байдалд нөлөөлдөг. Тогтмол бус бөөмийн морфологи нь бөөмсийг хооронд нь холбож, улмаар ногоон биеийн хүчийг нэмэгдүүлдэг. Бөмбөрцөг гянт болдын нунтаг нь сайн шингэнтэй бөгөөд ялангуяа материалыг шүршихэд тохиромжтой. Үүний нэгэн адил, WC бэлтгэх үед вольфрамын нунтаг морфологи нь WC нунтаг морфологи мөн нөлөөлдөг. 

(4) Гадаргуугийн тусгай талбай

Гянт болд нунтагын нэгж массын нийт гадаргуугийн талбайг гянт болдын нунтагын тодорхой гадаргуугийн талбай гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн m2·g-1 нэгжээр илэрхийлэгдэнэ. Гянтболдын нунтагны гадаргуугийн талбай нь ихэвчлэн 0.01-12 м2 · г-1 хооронд хэлбэлздэг. Энэ нь вольфрамын нунтаг ширхэгийн хэмжээ, морфологийг шууд бусаар тусгадаг бөгөөд гянтболдын нунтагыг нүүрстөрөгчжүүлэх үйл явцын явцад хийн болон хатуу бодисуудтай холилдох идэвх, уусах шинж чанар, урвалын чадварыг үнэлэх чухал үзүүлэлт юм. 

(5) Сул нягт ба нягтруулсан нягт

Гянтболдын нунтаг сул нягт ба нягтруулсан нягт нь нунтагны дундаж ширхэгийн хэмжээ ихсэх тусам нэмэгддэг. Тодорхой үйлдвэрээс гаргаж авсан вольфрамын нунтаг сул нягт ба түүний Фишерсийн дундаж ширхэгийн хэмжээ хоорондын хамаарлыг Хүснэгт 4-4-т үзүүлэв. Нунтаг ширхэгийн хэмжээтэй тархалт нарийсч, бөөмийн морфологи нь нарийн төвөгтэй, бөөгнөрөл нь хүнд байх тусам сул нягтрал багасна. Ерөнхийдөө багасгах үйл явцын үйл явцын параметрүүдийг хянахын тулд тохируулж болно.

(6) Шингэн чанар

Гянтболдын нунтагны шингэн чанар нь ширхэгийн хэмжээ, ширхэгийн хэмжээ, бөөмийн морфологи зэргээс шалтгаална. Нунтаг тоосонцор нь бүдүүн байх тусам бөөрөнхий, гадаргуу нь гөлгөр байх тусам шингэн нь сайн болно. Гянт болдын нунтагын шингэнийг ихэвчлэн Холл урсгалын хурдаар хэмждэг бөгөөд энэ нь Холл урсгал хэмжигчний заасан жижиг нүхээр 50 г вольфрамын нунтаг урсахад шаардагдах хугацаа юм. Нунтагны шингэн чанар нь шахах явцад эзлэхүүний ачаалал болон цутгамал цутгамал нягтын жигд байдалд шууд нөлөөлдөг. 

(7)Шахах чадвар

Шахах чадвар гэдэг нь вольфрамын нунтагыг тодорхой даралтын нөхцөлд шахах чадварыг хэлнэ. Энэ нь ихэвчлэн тосолгооны нөхцөлд стандарт хэвэнд хэмжигддэг бөгөөд тогтоосон даралтын дор шахагдсан бүтээгдэхүүний нунтаг нягтаар илэрхийлэгддэг. Үүнийг мөн даралтын даралтаар дарагдсан бүтээгдэхүүний нягтын өөрчлөлтийг харуулсан муруй графикаар илэрхийлж болно. 

(8) Хэлбэршүүлэх чадвар