Karakteristikat e pluhurit metalik të tungstenit

Performanca e pluhurit të tungstenit ka një ndikim të rëndësishëm në performancën e përpunimit dhe cilësinë e produkteve të mëvonshme. Prandaj, si fusha e aliazhit të fortë, ashtu edhe fusha e përpunimit të materialit tungsten kanë paraqitur kërkesat përkatëse për pastërtinë kimike dhe vetitë fizike të pluhurit të papërpunuar të tungstenit, veçanërisht kërkesat për vetitë fizike po bëhen gjithnjë e më të larta. 

Pastërtia kimike

Kur prodhohen produkte të karabit të çimentuar dhe tungstenit, pastërtia kimike e pluhurit të tungstenit kërkohet të jetë relativisht e lartë. Elementet e mbetur të papastërtisë në pluhur tungsteni kanë një ndikim në performancën e përpunimit dhe performancën e shërbimit të produkteve. Ndikimi është shumë kompleks, disa janë të dëmshëm dhe disa të dobishëm. Hulumtimet aktuale sugjerojnë se Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al dhe Mo mund të zvogëlojnë forcën e lidhjes, ndërsa K dhe Na nxisin rritjen e kokrrave të WC. V dhe Cr, nga ana tjetër, pengojnë rritjen e kokrrave. Nëse përmbajtja e Mo në WO kalon 0.5%, kjo do të shkaktojë një ulje të forcës në përkulje të aliazhit. Në shumicën e varieteteve të pluhurit të tungstenit të prodhuara aktualisht, përmbajtja e papastërtive metalike të mbetura (duke përjashtuar ato të shtuara si aditivë) është në intervalin nga disa pjesë për dhjetë mijë deri në disa pjesë për njëqind mijë. 

Oksigjeni në pluhur tungsteni mund të reagojë me karbidet, duke thithur karbonin nga karbitet dhe duke shkaktuar dekarburizimin e karabit të çimentuar. Kur aliazhi dekarburizohet rëndë, shfaqet faza γ, duke e bërë aliazhin të brishtë. Gazi i çliruar nga reaksioni rrit porozitetin e aliazhit dhe zvogëlon forcën e tij. Në varësi të proceseve dhe pajisjeve të ndryshme të reduktimit, përmbajtja e oksigjenit në pluhur tungsteni është përgjithësisht midis 0.05% dhe 0.5%, dhe rritet me uljen e madhësisë së grimcave të pluhurit të tungstenit dhe rritjen e sipërfaqes specifike. Prandaj, kërkesa për përmbajtjen e oksigjenit në pluhur tungsteni me kokërr të imët duhet të relaksohet siç duhet. Kërkesat e pastërtisë kimike për pluhur tungsteni janë paraqitur në tabelën 4-1 dhe kërkesat për përmbajtjen e oksigjenit janë paraqitur në tabelën 4-2.

Elementet e papastërtive në pluhur tungsteni mund të vijnë nga lëndët e para ose të futen gjatë procesit të prodhimit. Prandaj, parandalimi i ndotjes së materialeve gjatë procesit është i një rëndësie të madhe. Për shembull, në prodhimin e pluhurit të tungstenit duke përdorur APT si lëndë të parë, materialet bien në kontakt të drejtpërdrejtë me furrën e kalcinimit, tubat e furrës reduktuese dhe gropat, duke rezultuar në një rritje të përmbajtjes së papastërtive si Fe, Ni, Cr dhe Si, dhe një ulje të pastërtisë kimike. Kur përmbajtja e tyre arrin një nivel të caktuar ose ato grumbullohen në një madhësi të mjaftueshme, ato mund të bëhen burime defektesh për përpunim ose përdorim të mëvonshëm. Prandaj, për të siguruar pastërtinë e pluhurit të tungstenit, përveç kontrollit të rreptë të cilësisë së lëndës së parë APT, është gjithashtu shumë e rëndësishme të parandaloni ndotjen gjatë procesit. 

2. Vetitë fizike

Vetitë fizike të pluhurit metalik të tungstenit përfshijnë kryesisht madhësinë mesatare të grimcave, shpërndarjen e madhësisë së grimcave, shkallën e grumbullimit të grimcave, morfologjinë e grimcave, sipërfaqen specifike, densitetin e masës, densitetin e ngjeshur dhe shkallën e rrjedhës së Hall, etj. 

(Madhësia mesatare e grimcave dhe shpërndarja e madhësisë së grimcave)

Pavarësisht nëse bëhet fjalë për karabit të çimentuar ose produkte tungsteni, ka kërkesa strikte për madhësinë mesatare të grimcave dhe shpërndarjen e madhësisë së grimcave të pluhurit të tungstenit. Në fushën e karabit të çimentuar, madhësia e grimcave dhe shpërndarja e madhësisë së grimcave të pluhurit W ndikojnë drejtpërdrejt në madhësinë e grimcave dhe shpërndarjen e madhësisë së grimcave të pluhurit të prodhuar WC. Madhësia e grimcave të pluhurit WC ndikon më tej në performancën e produkteve të karabit të çimentuar. 

Hulumtimi ka zbuluar se vetitë e pluhurit WC janë të kufizuara nga ato të pluhurit W. Pasi pluhuri W karbonizohet për të formuar WC, madhësia e grimcave pëson një ndryshim të vogël. Për të prodhuar pluhur WC me madhësi të grimcave të trashë, të mesme dhe të imët, duhet të përdoret pluhur W i trashë, mesatar dhe i imët. Karbonizimi i pabarabartë i pluhurit W rezulton në pluhur WC të pabarabartë. Ndryshimet në madhësinë e grimcave pluhur pas karbonizimit të pluhurit të grimcave të trashë, të mesme dhe të imët W janë paraqitur në Tabelën 4-3.

Kërkesat për madhësinë e grimcave të pluhurit të tungstenit ndryshojnë midis përdoruesve të ndryshëm. Për fushën e aliazhit të fortë, për lloje të ndryshme të lidhjeve të forta të përdorura për qëllime të ndryshme, për shkak të madhësive të ndryshme të grimcave të pluhurit WC të përdorur, ka kërkesa të ndryshme për madhësinë mesatare të grimcave dhe përbërjen e madhësisë së grimcave të lëndës së parë pluhur W. Të gjitha mjetet prerëse kërkojnë që pluhuri W dhe pluhuri WC të kenë një madhësi grimcash të imta dhe një shpërndarje të ngushtë të madhësisë së grimcave. Mjetet e goditjes kërkojnë që pluhuri W dhe pluhuri WC të jenë të trashë, me një shpërndarje më të gjerë të madhësisë së grimcave. Madhësia mesatare e grimcave të përdorura për përgatitjen e WC me kokërr të trashë është 25.8 μm. Shpërndarja përfaqësuese e madhësisë së grimcave të pluhurit W është paraqitur në Figurën 4-1.

Për përpunimin e materialit të tungstenit, madhësia mesatare e grimcave dhe shpërndarja e madhësisë së grimcave të pluhurit të tungstenit kanë një ndikim në performancën e shtypjes së produkteve të mëvonshme, densitetin e trupit të gjelbër (i njohur gjithashtu si trupi i shtypur) dhe performancën e sinterimit. Madhësia më e vogël e grimcave pluhur dhe forma më komplekse do të rezultojnë në fërkime më të mëdha midis grimcave, duke çuar në një ulje të densitetit të trupit të gjelbër. Sa më e ngushtë të jetë shpërndarja e madhësisë së grimcave, aq më lirshëm vendosen grimcat. Një shpërndarje më e gjerë e madhësisë së grimcave, apo edhe përzierja e pluhurave të madhësive të ndryshme mesatare të grimcave, mund të arrijë rregullim më të mirë të grimcave dhe të marrë forcë më të lartë të trupit të gjelbër. Në fushën e përpunimit të materialit të tungstenit, madhësia mesatare e grimcave të pluhurit të tungstenit përgjithësisht kërkohet të jetë brenda intervalit nga 2 deri në 6 μm. 

Ka shumë metoda për përcaktimin e madhësisë së grimcave të pluhurit dhe shpërndarjes së madhësisë së grimcave. Aparati i Fischers dhe analizuesi i madhësisë së grimcave lazer përdoren gjerësisht në pluhur tungsteni. Megjithatë, për shkak të parimeve të ndryshme të këtyre dy metodave të matjes, vlerat e matura të marra nga i njëjti pluhur mund të ndryshojnë. Prandaj, madhësia e grimcave të pluhurit të tungstenit në përgjithësi duhet të deklarohet si madhësia mesatare e grimcave të Fischers ose madhësia mesatare e grimcave lazer. Për më tepër, duhet të theksohet se pluhuri i tungstenit "gjendja e furnizuar" zakonisht ka shkallë të ndryshme grumbullimi, gjë që lidhet me kushtet e prodhimit. Madhësia mesatare e grimcave të pluhurit të tungstenit e matur duke përdorur mostra të tilla mund të ndryshojë nga madhësia aktuale e grimcave të pluhurit. Për shembull, madhësia e grimcave të një pluhuri të imët të shurdhër tungsteni në "gjendjen e furnizuar" është 1-2 μm, dhe pas depolimerizimit dhe shpërndarjes, vlera bie në 0,4-0,5 μm. Për pluhur tungsteni me madhësi grimcash në intervalin 1-10 μm, në shumicën e rasteve, matja e madhësisë së grimcave "gjendja e furnizuar" mund të plotësojë kërkesat e prodhimit. Për pluhur tungsteni nën mikron dhe pluhur tungsteni më i trashë, për të karakterizuar më saktë madhësinë e grimcave, mostrat e "gjendjes së bluarjes" duhet të përdoren për madhësinë mesatare të grimcave dhe testet e shpërndarjes së madhësisë së grimcave. 

TShpërndarja e madhësisë së grimcave të pluhurit të tungstenit lidhet me madhësinë e grimcave të tij. Në përgjithësi, sa më e madhe të jetë madhësia mesatare e grimcave të pluhurit të tungstenit, aq më e gjerë është shpërndarja e madhësisë së grimcave. Për një madhësi të caktuar grimcash, në prodhim, metoda të tilla si përdorimi i hidrogjenit të lagësht ose shtimi i përbërjeve të metaleve alkali në oksidin e tungstenit mund ta bëjnë madhësinë e grimcave më të mëdha dhe të kontrollojnë diapazonin e shpërndarjes së madhësisë së grimcave më ngushtë. Përcaktimi i shpërndarjes së madhësisë së grimcave shpesh kryhet duke përdorur mostra "gjendje bazë". 

Madhësia mesatare e grimcave të pluhurit të tungstenit shprehet përgjithësisht nga diametri i saj (në mikrometra). Sidoqoftë, në praktikën e prodhimit, shpesh përdoren disa koncepte gjysmë sasiore. Klasifikimet e zakonshme përfshijnë: 

Grimcat shumë të trashë: Madhësia mesatare e grimcave > 30 μm; 

30 μm; 

Grimcat e trashë: Madhësia mesatare e grimcave 10 deri në 30 μm; 

Grimcat me madhësi mesatare: Madhësia mesatare e grimcave 3 deri në 10 μm; 

Grimcat e imëta: Madhësia mesatare e grimcave 0,5 - 3 μm; 

Grimcat ultrafine: madhësia mesatare e grimcave

(2) Shkalla e grumbullimit

Shkalla e grumbullimit të pluhurave zakonisht karakterizohet nga ndryshimi në madhësinë e grimcave midis pluhurave të "gjendjes së furnizuar" dhe pluhurave "gjendje bazë". Shkalla e grumbullimit të pluhurit të imët të tungstenit është përgjithësisht më e lartë se ajo e pluhurit të trashë të tungstenit. Për prodhimin e materialit tungsten, shkalla e grumbullimit ndikon drejtpërdrejt në forcën e pjesës së gjelbër. Në procesin e prodhimit të WC, shkalla e grumbullimit të pluhurit w ka një ndikim në uniformitetin e shpërndarjes së karbonit. 

(3) Morfologjia e grimcave

Morfologjia e grimcave të pluhurit të tungstenit ka një ndikim në performancën e tij të shtypjes dhe forcën e trupit të gjelbër. Morfologjia e parregullt e grimcave çon në ndërthurjen midis grimcave, duke rritur kështu forcën e trupit të gjelbër. Pluhuri sferik i tungstenit ka rrjedhshmëri të mirë dhe është veçanërisht i përshtatshëm për spërkatje të materialeve. Në mënyrë të ngjashme, gjatë përgatitjes së WC, morfologjia e pluhurit të tungstenit ndikon gjithashtu në morfologjinë e pluhurit të WC. 

(4) Sipërfaqja specifike

Sipërfaqja totale e zotëruar nga një masë njësi pluhuri tungsteni referohet si sipërfaqja specifike e pluhurit të tungstenit, e cila zakonisht shprehet në njësi m2·g-1. Sipërfaqja specifike e pluhurit të tungstenit zakonisht varion nga 0,01 në 12 m2·g-1. Ai pasqyron në mënyrë indirekte madhësinë e grimcave dhe morfologjinë e pluhurit të tungstenit dhe është një tregues i rëndësishëm për vlerësimin e aktivitetit të sinterimit, karakteristikave të tretjes dhe aftësisë së reagimit me substanca të gazta dhe të ngurta gjatë procesit të karbonizimit të pluhurit të tungstenit. 

(5) Dendësia e lirshme dhe dendësia e ngjeshur

Dendësia e lirshme dhe dendësia e ngjeshur e pluhurit të tungstenit rriten me rritjen e madhësisë mesatare të grimcave të pluhurit. Marrëdhënia midis densitetit të lirshëm të pluhurit të tungstenit të prodhuar nga një fabrikë e caktuar dhe madhësisë mesatare të grimcave të saj Fischers tregohet në Tabelën 4-4. Sa më e ngushtë të jetë shpërndarja e madhësisë së grimcave të pluhurit, aq më komplekse është morfologjia e grimcave dhe sa më i rëndë të jetë grumbullimi, aq më i vogël është dendësia e lirshme. Në përgjithësi, parametrat e procesit të procesit të reduktimit mund të rregullohen për ta kontrolluar atë.

(6) Fluiditeti

Rrjedhshmëria e pluhurit të tungstenit ndikohet nga madhësia e grimcave, shpërndarja e madhësisë së grimcave dhe morfologjia e grimcave. Sa më të trashë të jenë grimcat e pluhurit, sa më të rrumbullakëta të jenë grimcat dhe sa më e lëmuar të jetë sipërfaqja, aq më i mirë është rrjedhshmëria. Rrjedhshmëria e pluhurit të tungstenit matet zakonisht me shpejtësinë e rrjedhës Hall, e cila shprehet si koha që i duhet 50 g pluhur tungsteni për të rrjedhur nëpër një vrimë të vogël të specifikuar në një matës të rrjedhës Hall. Rrjedhshmëria e pluhurit ndikon drejtpërdrejt në ngarkesën volumetrike gjatë procesit të presimit dhe uniformitetin e densitetit të derdhjes. 

(7)Ngjeshshmëria

Ngjeshshmëria i referohet aftësisë së pluhurit të tungstenit për t'u ngjeshur në kushte të caktuara shtypjeje. Zakonisht matet në kallëpe standarde në kushte të caktuara lubrifikimi dhe shprehet me densitetin e pluhurit të produktit të shtypur nën presionin e specifikuar. Mund të përfaqësohet gjithashtu nga një grafik kurbë që tregon ndryshimin e densitetit të produktit të shtypur me presionin e shtypjes. 

(8) Formueshmëria