Mali ya Poda ya Metal ya Tungsten

Utendaji wa poda ya tungsten ina athari kubwa juu ya utendaji wa usindikaji na ubora wa bidhaa zinazofuata. Kwa hiyo, shamba la aloi ngumu na shamba la usindikaji wa nyenzo za tungsten zimeweka mahitaji sambamba ya usafi wa kemikali na mali ya kimwili ya poda mbichi ya tungsten, hasa mahitaji ya mali ya kimwili yanazidi kuongezeka. 

Usafi wa kemikali

Wakati wa kutengeneza carbudi iliyo na saruji na bidhaa za tungsten, usafi wa kemikali wa unga wa tungsten unahitajika kuwa wa juu. Vipengele vya uchafu vilivyobaki katika poda ya tungsten vina athari kwenye utendaji wa usindikaji na utendaji wa huduma wa bidhaa. Ushawishi huo ni mgumu sana, huku wengine wakiwa na madhara na wengine wenye manufaa. Utafiti wa sasa unapendekeza kwamba Ca, Mg, P, As, Si, S, Fe, Ni, Cu, Al, na Mo zinaweza kupunguza uimara wa aloi, huku K na Na zinakuza ukuaji wa nafaka za WC. V na Cr, kwa upande mwingine, huzuia ukuaji wa nafaka. Ikiwa maudhui ya Mo katika WO yanazidi 0.5%, itasababisha kupungua kwa nguvu ya flexural ya aloi. Katika aina nyingi za poda ya tungsten zinazozalishwa sasa, maudhui ya uchafu wa mabaki ya metali (bila kujumuisha yale yaliyoongezwa kama viungio) iko katika safu ya sehemu chache kwa elfu kumi hadi sehemu chache kwa laki moja. 

Oksijeni iliyo katika poda ya tungsteni inaweza kuitikia pamoja na kabuidi, kufyonza kaboni kutoka kwa kabuidi na kusababisha utengano wa carbudi iliyotiwa saruji. Wakati alloy imeharibiwa sana, awamu ya γ inaonekana, na kufanya alloy brittle. Gesi iliyotolewa kutokana na mmenyuko huongeza porosity ya alloy na inapunguza nguvu zake. Kulingana na michakato na vifaa tofauti vya kupunguza, maudhui ya oksijeni katika poda ya tungsten kwa ujumla ni kati ya 0.05% na 0.5%, na huongezeka kwa kupungua kwa ukubwa wa chembe ya poda ya tungsten na kuongezeka kwa eneo maalum la uso. Kwa hivyo, hitaji la maudhui ya oksijeni katika poda ya tungsten iliyotiwa laini lazima ilegezwe ipasavyo. Mahitaji ya usafi wa kemikali kwa poda ya tungsten yanaonyeshwa katika Jedwali 4-1, na mahitaji ya maudhui ya oksijeni yanaonyeshwa katika Jedwali 4-2.

Vipengele vya uchafu katika poda ya tungsten vinaweza kutoka kwa malighafi au kuletwa wakati wa mchakato wa uzalishaji. Kwa hiyo, kuzuia uchafuzi wa nyenzo wakati wa mchakato ni muhimu sana. Kwa mfano, katika utengenezaji wa poda ya tungsten kwa kutumia APT kama malighafi, nyenzo hugusana moja kwa moja na tanuru ya tanuru, mirija ya kupunguza tanuru, na crucibles, na kusababisha kuongezeka kwa maudhui ya uchafu kama vile Fe, Ni, Cr, na Si, na kupungua kwa usafi wa kemikali. Maudhui yao yanapofikia kiwango fulani au yanapojumlishwa hadi saizi ya kutosha, yanaweza kuwa vyanzo vya kasoro kwa usindikaji au matumizi ya baadaye. Kwa hiyo, ili kuhakikisha usafi wa poda ya tungsten, pamoja na kudhibiti madhubuti ubora wa malighafi APT, pia ni muhimu sana kuzuia uchafuzi wakati wa mchakato. 

2. Sifa za Kimwili

Sifa halisi za poda ya tungsten ya metali hujumuisha ukubwa wa wastani wa chembe, usambazaji wa saizi ya chembe, shahada ya ujumlishaji wa chembe, mofolojia ya chembe, eneo mahususi la uso, msongamano mkubwa, msongamano ulioshikana, na kasi ya mtiririko wa Ukumbi, n.k. 

(Wastani wa ukubwa wa chembe na usambazaji wa ukubwa wa chembe)

Iwe ni carbudi iliyoimarishwa au bidhaa za tungsten, kuna mahitaji madhubuti ya ukubwa wa wastani wa chembe na usambazaji wa saizi ya chembe ya poda ya tungsten. Katika uwanja wa carbudi ya saruji, saizi ya chembe na usambazaji wa saizi ya chembe ya unga wa W huathiri moja kwa moja saizi ya chembe na usambazaji wa saizi ya chembe ya poda ya WC inayozalishwa. Ukubwa wa chembe ya poda ya WC huathiri zaidi utendaji wa bidhaa za carbudi zilizowekwa saruji. 

Utafiti umegundua kuwa sifa za poda ya WC zimezuiliwa na zile za unga wa W. Baada ya unga wa W kuwekewa kaboni na kuunda WC, saizi ya chembe hubadilika kidogo. Ili kutengeneza poda ya WC ya saizi mbaya, ya kati na laini ya chembe, unga wa W unahitajika kutumika. Ukaa wa unga wa W usio na usawa husababisha unga wa WC usio sawa. Mabadiliko katika ukubwa wa chembe ya poda baada ya ukaa wa poda ya W yenye ukali, ya kati na laini yanaonyeshwa katika Jedwali 4-3.

Mahitaji ya ukubwa wa chembe ya poda ya tungsten hutofautiana kati ya watumiaji tofauti. Kwa shamba la aloi ngumu, kwa aina mbalimbali za aloi ngumu zinazotumiwa kwa madhumuni tofauti, kutokana na ukubwa tofauti wa chembe za unga wa WC unaotumiwa, kuna mahitaji tofauti ya ukubwa wa wastani wa chembe na muundo wa ukubwa wa chembe ya malighafi W. Zana zote za kukata zinahitaji unga wa W na unga wa WC kuwa na saizi nzuri ya chembe na usambazaji wa saizi nyembamba. Zana za athari zinahitaji poda ya W na WC kuwa chafu, na usambazaji wa ukubwa wa chembe pana. Ukubwa wa wastani wa chembe inayotumika kutayarisha WC yenye nafaka tambarare ni 25.8 μm. Usambazaji wa ukubwa wa chembe mwakilishi wa unga wa W umeonyeshwa kwenye Mchoro 4-1.

Kwa usindikaji wa nyenzo za tungsten, ukubwa wa wastani wa chembe na usambazaji wa saizi ya chembe ya poda ya tungsten una athari kwa utendakazi mkubwa wa bidhaa zinazofuata, msongamano wa mwili wa kijani kibichi (pia hujulikana kama mwili ulioshinikizwa), na utendakazi wa sintering. Ukubwa mdogo wa chembe ya unga na maumbo magumu zaidi yatasababisha msuguano mkubwa kati ya chembe, na kusababisha kupungua kwa msongamano wa mwili wa kijani. Kadiri usambazaji wa saizi ya chembe unavyopungua, ndivyo chembe hupangwa kwa urahisi zaidi. Usambazaji mpana wa ukubwa wa chembe, au hata poda zinazochanganya za ukubwa tofauti wa wastani wa chembe, zinaweza kufikia mpangilio bora wa chembe na kupata nguvu ya juu ya mwili ya kijani kibichi. Katika uga wa usindikaji wa nyenzo za tungsten, ukubwa wa wastani wa chembe ya poda ya tungsten kwa ujumla huhitajika kuwa ndani ya masafa ya 2 hadi 6 μm. 

Kuna njia nyingi za kuamua saizi ya chembe ya unga na usambazaji wa saizi ya chembe. Kifaa cha Fischers na kichanganuzi cha saizi ya chembe ya leza hutumiwa sana katika poda ya tungsten. Hata hivyo, kutokana na kanuni tofauti za njia hizi mbili za kipimo, maadili yaliyopimwa yaliyopatikana kutoka kwa poda sawa yanaweza kutofautiana. Kwa hivyo, saizi ya chembe ya poda ya tungsten inapaswa kutajwa kama saizi ya wastani ya chembe ya Fischer au saizi ya wastani ya chembe ya leza. Zaidi ya hayo, ni lazima ieleweke kwamba "hali inayotolewa" poda ya tungsten kawaida ina viwango tofauti vya agglomeration, ambayo inahusiana na hali ya uzalishaji. Saizi ya wastani ya chembe ya poda ya tungsten iliyopimwa kwa sampuli kama hizo inaweza kutofautiana na saizi halisi ya unga. Kwa mfano, saizi ya chembe ya unga mwepesi wa tungsten katika "hali inayotolewa" ni 1-2 μm, na baada ya depolymerization na mtawanyiko, thamani hushuka hadi 0.4-0.5 μm. Kwa poda ya tungsten yenye ukubwa wa chembe kati ya 1-10 μm, katika hali nyingi, kupima ukubwa wa chembe "hali inayotolewa" inaweza kukidhi mahitaji ya uzalishaji. Kwa poda ndogo ya tungsten na poda ya tungsten iliyokolea zaidi, ili kubainisha ukubwa wa chembe kwa usahihi zaidi, sampuli za "hali ya kusaga" lazima zitumike kwa vipimo vya wastani vya ukubwa wa chembe na saizi ya chembe. 

TUsambazaji wa saizi ya chembe ya poda ya tungsten inahusiana na saizi yake ya chembe. Kwa ujumla, kadiri ukubwa wa wastani wa chembe ya unga wa tungsten unavyoongezeka, ndivyo usambaaji wa ukubwa wa chembe unavyoongezeka. Kwa ukubwa fulani wa chembe, katika uzalishaji, mbinu kama vile kutumia hidrojeni mvua au kuongeza misombo ya metali ya alkali kwenye oksidi ya tungsten inaweza kufanya ukubwa wa chembe kuwa kubwa na kudhibiti usambaaji wa ukubwa wa chembe kwa njia finyu zaidi. Uamuzi wa usambazaji wa ukubwa wa chembe mara nyingi hufanywa kwa kutumia sampuli za "hali ya ardhi". 

Ukubwa wa wastani wa chembe ya poda ya tungsten kwa ujumla huonyeshwa na kipenyo chake (katika micrometers). Hata hivyo, katika mazoezi ya uzalishaji, baadhi ya dhana za nusu-idadi hutumiwa mara nyingi. Uainishaji wa kawaida ni pamoja na: 

Chembe mbaya sana: Ukubwa wa wastani wa chembe > 30 μm; 

30 μm; 

Chembe nyembamba: Wastani wa ukubwa wa chembe 10 hadi 30 μm; 

Chembe za ukubwa wa kati: Wastani wa ukubwa wa chembe 3 hadi 10 μm; 

Vipande vyema: Wastani wa ukubwa wa chembe 0.5 - 3 μm; 

Chembe chembe zisizo na kipimo: wastani wa ukubwa wa chini ya 0.5 μm. 

(2) Shahada ya kujumlisha

Kiwango cha ujumlishaji cha poda kawaida hubainishwa na tofauti ya ukubwa wa chembe kati ya poda ya "hali inayotolewa" na poda ya "hali ya chini". Kiwango cha muunganisho wa poda laini ya tungsten kwa ujumla ni ya juu zaidi kuliko ile ya poda ya tungsten mbaya. Kwa ajili ya uzalishaji wa nyenzo za tungsten, shahada ya mkusanyiko huathiri moja kwa moja nguvu ya kipande cha kijani. Katika mchakato wa uzalishaji wa WC, kiwango cha ujumlishaji cha unga kina athari kwenye usawa wa usambazaji wa kaboni. 

(3) Mofolojia ya chembe

Mofolojia ya chembe ya poda ya tungsten ina athari kwa utendaji wake wa juu na nguvu ya mwili wa kijani. Mofolojia ya chembe isiyo ya kawaida inaongoza kwa kuingiliana kati ya chembe, na hivyo kuimarisha nguvu ya mwili wa kijani. Poda ya tungsten ya spherical ina fluidity nzuri na inafaa hasa kwa vifaa vya kunyunyiza. Vile vile, wakati wa kuandaa WC, morphology ya poda ya tungsten pia huathiri morpholojia ya unga wa WC. 

(4) Eneo Maalum la Uso

Jumla ya eneo linalomilikiwa na yuniti ya poda ya tungsten inajulikana kama eneo mahususi la poda ya tungsten, ambayo kwa kawaida huonyeshwa katika vitengo vya m2·g-1. Sehemu maalum ya uso wa poda ya tungsten kawaida huanzia 0.01 hadi 12 m2 · g-1. Inaonyesha kwa njia isiyo ya moja kwa moja saizi ya chembe na mofolojia ya poda ya tungsten na ni kiashirio muhimu cha kutathmini shughuli ya sintering, sifa za kuyeyuka, na uwezo wa kuitikia kwa dutu zenye gesi na ngumu wakati wa mchakato wa kaboni ya poda ya tungsten. 

(5) Uzito uliolegea na msongamano ulioshikana

Uzito uliolegea na msongamano ulioshikana wa poda ya tungsten huongezeka na ongezeko la wastani wa ukubwa wa chembe ya unga. Uhusiano kati ya msongamano uliolegea wa poda ya tungsten inayozalishwa na kiwanda fulani na saizi yake ya wastani ya chembe ya Fischers imeonyeshwa katika Jedwali 4-4. Kadiri mgawanyiko wa saizi ya chembe ya unga unavyopungua, ndivyo mofolojia ya chembe inavyozidi kuwa ngumu zaidi, na jinsi mkusanyiko unavyozidi kuwa mkali zaidi, ndivyo msongamano uliolegea unavyopungua. Kwa ujumla, vigezo vya mchakato wa mchakato wa kupunguza vinaweza kubadilishwa ili kuidhibiti.

(6) Umiminiko

Unyevu wa poda ya tungsten huathiriwa na ukubwa wa chembe, usambazaji wa ukubwa wa chembe, na mofolojia ya chembe. Kadiri chembe za unga zinavyozidi kuwa nzito, jinsi chembe zinavyokuwa za mviringo, na kadiri uso unavyokuwa laini, ndivyo umiminikaji wake unavyokuwa bora zaidi. Kiwango cha umiminiko wa poda ya tungsten kawaida hupimwa kwa kasi ya mtiririko wa Ukumbi, ambayo huonyeshwa kama muda unaochukua kwa 50g ya unga wa tungsten kutiririka kupitia shimo dogo lililobainishwa kwenye mita ya mtiririko wa Ukumbi. Unyevu wa poda huathiri moja kwa moja upakiaji wa volumetric wakati wa mchakato wa kushinikiza na usawa wa msongamano wa kufa. 

(7)Mfinyazo

Mfinyazo hurejelea uwezo wa poda ya tungsten kukandamizwa chini ya hali maalum ya kukandamiza. Kawaida hupimwa katika molds ya kawaida chini ya hali maalum ya lubrication, na inaonyeshwa na msongamano wa poda ya bidhaa iliyoshinikizwa chini ya shinikizo maalum. Inaweza pia kuwakilishwa na grafu ya curve inayoonyesha mabadiliko ya msongamano wa bidhaa uliobonyezwa kwa shinikizo kubwa. 

(8) Uundaji