टंगस्टन मेटल पावडरचे गुणधर्म

टंगस्टन पावडरच्या कार्यप्रदर्शनाचा नंतरच्या उत्पादनांच्या प्रक्रियेच्या कार्यक्षमतेवर आणि गुणवत्तेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. म्हणून, कठोर मिश्रधातू क्षेत्र आणि टंगस्टन सामग्री प्रक्रिया क्षेत्र या दोहोंनी कच्च्या टंगस्टन पावडरच्या रासायनिक शुद्धता आणि भौतिक गुणधर्मांसाठी संबंधित आवश्यकता पुढे ठेवल्या आहेत, विशेषत: भौतिक गुणधर्मांची आवश्यकता अधिकाधिक वाढत आहे. 

रासायनिक शुद्धता

सिमेंट कार्बाइड आणि टंगस्टन उत्पादने तयार करताना, टंगस्टन पावडरची रासायनिक शुद्धता तुलनेने जास्त असणे आवश्यक आहे. टंगस्टन पावडरमधील अवशिष्ट अशुद्धता घटकांचा उत्पादनांच्या प्रक्रियेच्या कार्यक्षमतेवर आणि सेवा कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो. प्रभाव खूपच गुंतागुंतीचा आहे, काही हानिकारक आणि काही फायदेशीर आहेत. सध्याचे संशोधन असे सूचित करते की Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al आणि Mo मिश्रधातूची ताकद कमी करू शकतात, तर K आणि Na WC धान्यांच्या वाढीस प्रोत्साहन देतात. दुसरीकडे, V आणि Cr, धान्यांच्या वाढीस प्रतिबंध करतात. जर WO मधील Mo सामग्री 0.5% पेक्षा जास्त असेल, तर यामुळे मिश्रधातूची लवचिक शक्ती कमी होईल. सध्या उत्पादित केलेल्या बहुतेक टंगस्टन पावडर प्रकारांमध्ये, अवशिष्ट धातूच्या अशुद्धतेचे प्रमाण (ॲडिटिव्ह म्हणून जोडलेले वगळून) काही भाग प्रति दहा हजार ते काही भाग प्रति शंभर हजार या श्रेणीत असते. 

टंगस्टन पावडरमधील ऑक्सिजन कार्बाइड्सवर प्रतिक्रिया देऊ शकतो, कार्बाइड्समधून कार्बन शोषून घेतो आणि सिमेंटयुक्त कार्बाइडचे डीकार्ब्युरायझेशन होऊ शकतो. जेव्हा मिश्रधातू गंभीरपणे डीकार्ब्युराइज्ड होतो, तेव्हा γ फेज दिसून येतो, ज्यामुळे मिश्रधातू ठिसूळ होतो. प्रतिक्रियेतून निघणारा वायू मिश्रधातूची सच्छिद्रता वाढवतो आणि त्याची ताकद कमी करतो. विविध घट प्रक्रिया आणि उपकरणांवर अवलंबून, टंगस्टन पावडरमध्ये ऑक्सिजन सामग्री सामान्यतः 0.05% आणि 0.5% दरम्यान असते आणि टंगस्टन पावडर कणांच्या आकारमानात घट आणि विशिष्ट पृष्ठभागाच्या क्षेत्रामध्ये वाढ झाल्यामुळे ते वाढते. त्यामुळे, बारीक टंगस्टन पावडरमध्ये ऑक्सिजन सामग्रीची आवश्यकता योग्यरित्या शिथिल करणे आवश्यक आहे. टंगस्टन पावडरसाठी रासायनिक शुद्धतेची आवश्यकता तक्ता 4-1 मध्ये दर्शविली आहे आणि ऑक्सिजन सामग्रीची आवश्यकता तक्ता 4-2 मध्ये दर्शविली आहे.

टंगस्टन पावडरमधील अशुद्धता घटक कच्च्या मालातून येऊ शकतात किंवा उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान सादर केले जाऊ शकतात. म्हणून, प्रक्रियेदरम्यान सामग्रीचे दूषित होण्यापासून रोखणे खूप महत्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, कच्चा माल म्हणून APT वापरून टंगस्टन पावडरचे उत्पादन करताना, सामग्री कॅल्सीनिंग भट्टी, रिडक्शन फर्नेस ट्यूब आणि क्रूसिबल यांच्याशी थेट संपर्कात येते, परिणामी Fe, Ni, Cr, आणि Si सारख्या अशुद्धतेच्या सामग्रीमध्ये वाढ होते आणि रासायनिक शुद्धता कमी होते. जेव्हा त्यांची सामग्री एका विशिष्ट स्तरावर पोहोचते किंवा ते पुरेसे आकारात एकत्रित होते, तेव्हा ते नंतरच्या प्रक्रियेसाठी किंवा वापरासाठी दोषांचे स्रोत बनू शकतात. म्हणून, टंगस्टन पावडरची शुद्धता सुनिश्चित करण्यासाठी, कच्च्या मालाच्या एपीटीच्या गुणवत्तेवर कठोरपणे नियंत्रण ठेवण्याव्यतिरिक्त, प्रक्रियेदरम्यान दूषित होण्यापासून रोखणे देखील खूप महत्वाचे आहे. 

2. भौतिक गुणधर्म

मेटलिक टंगस्टन पावडरच्या भौतिक गुणधर्मांमध्ये प्रामुख्याने सरासरी कण आकार, कण आकार वितरण, कण एकत्रीकरण पदवी, कण आकारविज्ञान, विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ, मोठ्या प्रमाणात घनता, कॉम्पॅक्ट घनता आणि हॉल प्रवाह दर इत्यादींचा समावेश होतो. 

(सरासरी कण आकार आणि कण आकार वितरण)

सिमेंट कार्बाइड किंवा टंगस्टन उत्पादने असोत, टंगस्टन पावडरचे सरासरी कण आकार आणि कण आकार वितरणासाठी कठोर आवश्यकता आहेत. सिमेंटेड कार्बाइडच्या क्षेत्रात, W पावडरचे कण आकार आणि कण आकार वितरण थेट उत्पादित WC पावडरच्या कणांच्या आकारावर आणि कणांच्या आकाराच्या वितरणावर परिणाम करतात. WC पावडरचा कण आकार सिमेंट कार्बाइड उत्पादनांच्या कार्यक्षमतेवर आणखी प्रभाव पाडतो. 

संशोधनात असे आढळून आले आहे की डब्ल्यूसी पावडरचे गुणधर्म डब्ल्यू पावडरच्या गुणधर्मांद्वारे प्रतिबंधित आहेत. WC तयार करण्यासाठी W पावडर कार्बनीकृत झाल्यानंतर, कणांच्या आकारात थोडासा बदल होतो. खरखरीत, मध्यम आणि बारीक कणांच्या आकाराचे WC पावडर तयार करण्यासाठी, खरखरीत, मध्यम आणि सूक्ष्म कण W पावडर वापरणे आवश्यक आहे. असमान डब्ल्यू पावडर कार्बनीकरणाचा परिणाम असमान WC पावडरमध्ये होतो. खडबडीत, मध्यम आणि सूक्ष्म कण W पावडरच्या कार्बनीकरणानंतर पावडर कणांच्या आकारात होणारे बदल तक्ता 4-3 मध्ये दर्शविले आहेत.

टंगस्टन पावडर कण आकाराच्या आवश्यकता वेगवेगळ्या वापरकर्त्यांमध्ये बदलतात. हार्ड ॲलॉय फील्डसाठी, वेगवेगळ्या उद्देशांसाठी वापरल्या जाणाऱ्या विविध प्रकारच्या हार्ड ॲलॉयजसाठी, वापरल्या जाणाऱ्या डब्ल्यूसी पावडरच्या वेगवेगळ्या कणांच्या आकारामुळे, कच्च्या मालाच्या डब्ल्यू पावडरच्या सरासरी कण आकार आणि कणांच्या आकाराच्या रचनेसाठी वेगवेगळ्या आवश्यकता आहेत. सर्व कटिंग टूल्ससाठी W पावडर आणि WC पावडरचा सूक्ष्म कण आकार आणि अरुंद कण आकार वितरण आवश्यक आहे. इम्पॅक्ट टूल्ससाठी डब्ल्यू पावडर आणि डब्ल्यूसी पावडर खडबडीत असणे आवश्यक आहे, विस्तृत कण आकार वितरणासह. खडबडीत डब्ल्यूसी तयार करण्यासाठी वापरलेला सरासरी कण आकार 25.8 μm आहे. W पावडरचे प्रतिनिधी कण आकाराचे वितरण आकृती 4-1 मध्ये दर्शविले आहे.

टंगस्टन मटेरियल प्रोसेसिंगसाठी, टंगस्टन पावडरचे सरासरी कण आकार आणि कण आकार वितरणाचा त्यानंतरच्या उत्पादनांच्या दाबण्याच्या कार्यक्षमतेवर, ग्रीन बॉडीची घनता (याला दाबलेली बॉडी देखील म्हटले जाते) आणि सिंटरिंग कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो. लहान पावडर कणांचा आकार आणि अधिक गुंतागुंतीच्या आकारांमुळे कणांमधील घर्षण अधिक होईल, ज्यामुळे हिरव्या शरीराची घनता कमी होईल. कण आकाराचे वितरण जितके संकुचित असेल तितके कण अधिक सैलपणे व्यवस्थित केले जातात. कण आकाराचे विस्तीर्ण वितरण, किंवा वेगवेगळ्या सरासरी कणांच्या आकाराचे पावडर मिसळणे, कणांची उत्तम व्यवस्था साध्य करू शकते आणि शरीराची उच्च हिरवी शक्ती प्राप्त करू शकते. टंगस्टन मटेरियल प्रोसेसिंग फील्डमध्ये, टंगस्टन पावडरचा सरासरी कण आकार साधारणपणे 2 ते 6 μm च्या मर्यादेत असणे आवश्यक आहे. 

पावडर कण आकार आणि कण आकार वितरण निर्धारित करण्यासाठी अनेक पद्धती आहेत. टंगस्टन पावडरमध्ये फिशर्स उपकरण आणि लेसर कण आकार विश्लेषक मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. तथापि, या दोन मापन पद्धतींच्या भिन्न तत्त्वांमुळे, एकाच पावडरपासून प्राप्त केलेली मोजलेली मूल्ये भिन्न असू शकतात. म्हणून, टंगस्टन पावडरचा कण आकार सामान्यतः फिशर्सचा सरासरी कण आकार किंवा लेसर सरासरी कण आकार म्हणून सांगितले पाहिजे. याव्यतिरिक्त, हे लक्षात घेतले पाहिजे की "पुरवलेल्या स्थितीत" टंगस्टन पावडरमध्ये सामान्यत: वेगवेगळ्या प्रमाणात एकत्रीकरण असते, जे उत्पादन परिस्थितीशी संबंधित असते. अशा नमुन्यांचा वापर करून मोजलेल्या टंगस्टन पावडरचा सरासरी कण आकार पावडरच्या वास्तविक कण आकारापेक्षा वेगळा असू शकतो. उदाहरणार्थ, "पुरवलेल्या स्थितीत" काही कंटाळवाणा बारीक टंगस्टन पावडरचा कण आकार 1-2 μm आहे आणि डिपोलिमरायझेशन आणि फैलाव झाल्यानंतर, मूल्य 0.4-0.5 μm पर्यंत खाली येते. 1-10 μm च्या श्रेणीतील कण आकारांसह टंगस्टन पावडरसाठी, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, "पुरवलेल्या स्थिती" कण आकाराचे मोजमाप उत्पादन आवश्यकता पूर्ण करू शकते. सबमायक्रॉन टंगस्टन पावडर आणि खडबडीत टंगस्टन पावडरसाठी, कणांचा आकार अधिक अचूकपणे दर्शवण्यासाठी, सरासरी कण आकार आणि कण आकार वितरण चाचण्यांसाठी "ग्राइंडिंग स्टेट" नमुने वापरणे आवश्यक आहे. 

टीटंगस्टन पावडरचे कण आकाराचे वितरण त्याच्या कणांच्या आकाराशी संबंधित आहे. सामान्यतः, टंगस्टन पावडरचा सरासरी कण आकार जितका मोठा असेल तितका कण आकार वितरण विस्तीर्ण. दिलेल्या कण आकारासाठी, उत्पादनात, ओले हायड्रोजन वापरणे किंवा टंगस्टन ऑक्साईडमध्ये अल्कली धातूचे संयुगे जोडणे यासारख्या पद्धती कणांचा आकार मोठा बनवू शकतात आणि कण आकार वितरण श्रेणी अधिक संकुचितपणे नियंत्रित करू शकतात. कण आकार वितरणाचे निर्धारण बहुतेक वेळा "ग्राउंड स्टेट" नमुने वापरून केले जाते. 

टंगस्टन पावडरचा सरासरी कण आकार सामान्यतः त्याच्या व्यासाने (मायक्रोमीटरमध्ये) व्यक्त केला जातो. तथापि, उत्पादन व्यवहारात, काही अर्ध-परिमाणात्मक संकल्पना बऱ्याचदा वापरल्या जातात. सामान्य वर्गीकरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे: 

खूप खडबडीत कण: सरासरी कण आकार > 30 μm; 

30 μm; 

खडबडीत कण: सरासरी कण आकार 10 ते 30 μm; 

मध्यम आकाराचे कण: सरासरी कण आकार 3 ते 10 μm; 

सूक्ष्म कण: सरासरी कण आकार 0.5 - 3 μm; 

अति सूक्ष्म कण: सरासरी कण आकार

(2) एकत्रीकरण पदवी

पावडरच्या एकत्रीकरणाची डिग्री सामान्यतः "सप्लाय स्टेट" पावडर आणि "ग्राउंड स्टेट" पावडरमधील कणांच्या आकारातील फरकाने दर्शविली जाते. बारीक टंगस्टन पावडरचे एकत्रीकरण सामान्यतः खडबडीत टंगस्टन पावडरपेक्षा जास्त असते. टंगस्टन सामग्रीच्या उत्पादनासाठी, एकत्रीकरण पदवी थेट हिरव्या तुकड्याच्या ताकदीवर परिणाम करते. डब्ल्यूसी उत्पादन प्रक्रियेत, डब्ल्यू पावडरच्या एकत्रीकरणाची डिग्री कार्बन वितरणाच्या एकसमानतेवर परिणाम करते. 

(3) कण आकारविज्ञान

टंगस्टन पावडरच्या कणांच्या आकारविज्ञानाचा त्याच्या दाबण्याच्या कार्यक्षमतेवर आणि हिरव्या शरीराच्या ताकदीवर परिणाम होतो. अनियमित कण मॉर्फोलॉजीमुळे कणांमधील परस्परसंबंध निर्माण होतात, ज्यामुळे हिरव्या शरीराची ताकद वाढते. गोलाकार टंगस्टन पावडरमध्ये चांगली तरलता असते आणि ती फवारणीसाठी उपयुक्त असते. त्याचप्रमाणे, WC तयार करताना, टंगस्टन पावडरचे आकारविज्ञान WC पावडरच्या आकारविज्ञानावर देखील परिणाम करते. 

(4) विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ

टंगस्टन पावडरच्या एकक वस्तुमानाने व्यापलेले एकूण पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ टंगस्टन पावडरचे विशिष्ट क्षेत्रफळ म्हणून ओळखले जाते, जे सहसा m2·g-1 च्या युनिटमध्ये व्यक्त केले जाते. टंगस्टन पावडरचे विशिष्ट पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ सामान्यत: 0.01 ते 12 m2·g-1 पर्यंत असते. हे अप्रत्यक्षपणे टंगस्टन पावडरचे कण आकार आणि आकारविज्ञान प्रतिबिंबित करते आणि टंगस्टन पावडरच्या कार्बनीकरण प्रक्रियेदरम्यान सिंटरिंग क्रियाकलाप, विरघळण्याची वैशिष्ट्ये आणि वायू आणि घन पदार्थांसह प्रतिक्रिया क्षमता यांचे मूल्यांकन करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण सूचक आहे. 

(5) सैल घनता आणि संक्षिप्त घनता

टंगस्टन पावडरची सैल घनता आणि संकुचित घनता पावडरच्या सरासरी कण आकाराच्या वाढीसह वाढते. विशिष्ट कारखान्याद्वारे उत्पादित टंगस्टन पावडरची सैल घनता आणि फिशर्सचा सरासरी कण आकार यांच्यातील संबंध तक्ता 4-4 मध्ये दर्शविला आहे. पावडरचे कण आकाराचे वितरण जितके संकुचित असेल तितके कणांचे आकारविज्ञान अधिक गुंतागुंतीचे आणि एकत्रीकरण जितके तीव्र असेल तितकी कमी घनता. सामान्यतः, कपात प्रक्रियेच्या प्रक्रियेचे मापदंड नियंत्रित करण्यासाठी समायोजित केले जाऊ शकतात.

(६) तरलता

टंगस्टन पावडरची तरलता कण आकार, कण आकार वितरण आणि कण आकारविज्ञान द्वारे प्रभावित आहे. पावडरचे कण जितके खडबडीत असतील, कण गोलाकार असतील आणि पृष्ठभाग जितका गुळगुळीत असेल तितकी तरलता चांगली. टंगस्टन पावडरची तरलता सामान्यत: हॉल फ्लो रेटने मोजली जाते, जी हॉल फ्लो मीटरमधील एका विशिष्ट लहान छिद्रातून 50 ग्रॅम टंगस्टन पावडर वाहून जाण्यासाठी लागणारा वेळ म्हणून व्यक्त केली जाते. पावडरची तरलता दाबण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान व्हॉल्यूमेट्रिक लोडिंगवर आणि डाय-कास्ट घनतेच्या एकसमानतेवर थेट परिणाम करते. 

(७)संकुचितता

संकुचितता टंगस्टन पावडरची विशिष्ट दाबण्याच्या परिस्थितीत संकुचित करण्याच्या क्षमतेचा संदर्भ देते. हे सामान्यतः निर्दिष्ट स्नेहन परिस्थितीत मानक साच्यांमध्ये मोजले जाते आणि निर्दिष्ट दाबाखाली दाबलेल्या उत्पादनाच्या पावडरच्या घनतेद्वारे व्यक्त केले जाते. दाबून दाबाने दाबलेल्या उत्पादनाच्या घनतेचा बदल दर्शविणाऱ्या वक्र आलेखाद्वारे देखील ते दर्शविले जाऊ शकते. 

(8) फॉर्मेबिलिटी