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鎢合金加工

[ 信息發布:本站 | 發布時間:2014-04-24 | 瀏覽:2583次 ]



鎢的熔點高、硬而脆,加工困難,但只要有合理的工藝,鎢可經粉末冶金制坯、擠壓、鍛造、軋制、旋壓和拉拔等加工成材。隨著鎢的塑性加工程度的提高,其組織、抗拉強度和塑性-脆性轉變溫度大為改善


準備


合格的坯料是鎢材生產的關鍵之一,制好坯料首先要選用合格的鎢粉末。粉末的特征(平均粒徑、粒度分布、化學成分)、混料、成形和燒結工藝對坯料的成分、密度和微觀結構有直接影響,并強烈地影響著產品加工和使用性能。不下垂鎢絲中添加的硅、鋁、鉀元素是在三氧化鎢或“藍鎢”(為多種低價氧化鎢的混合物)中以氧化物形式添加的,混合料常用含氫氟酸的溶液進行洗滌,以去除粉中雜質。生產絲和小片材的坯料多在壓力機上成形,也可采用等靜壓制成形。粉坯尺寸一般為12×12×400毫米,也有采用較大尺寸的圓棒、方棒或矩形棒。粉坯首先在氫氣氣氛中經 1200℃、1小時預燒使之具有一定強度和導電性后,再進行通電自阻燒結。通電自阻燒結俗稱“垂熔”,是鎢加工中發展起來的方法。原理是將電流直接通過燒結坯,由于坯料本身的電阻而產生焦耳熱,利用這種熱使坯料燒結,燒結電流通常為熔斷電流的90%。所得坯料為自阻燒結條(又稱垂熔條)。可加工成絲材的垂熔條一般標準是控制斷面晶粒數為每平方毫米約10000~20000個,密度為17.8~18.6克/厘米3。對于管材、片材或其他大規格產品, 常采用等靜壓制(壓力在2500公斤力/毫米2以上)成形,在2300~2700℃的高溫下于真空或氫氣保護中燒結。

旋鍛


是生產鎢絲坯料和細棒的常用塑性加工方法,不同尺寸的棒材于氫氣氣氛中加熱到1400~1600℃,在不同型號的旋鍛機上進行旋鍛。開始道次變形量不宜過大,隨后可適當增加變形量。旋鍛變形過程中工件和模具間用石墨潤滑。加工后的鎢棒密度可達18.8~19.2克/厘米3。由于方坯鍛成圓坯,各部位變形不同,使組織不均勻,此時應進行再結晶退火。旋鍛棒材的最終直徑為3毫米左右。  拉絲 拉絲坯料可用旋鍛法生產,也可用軋制法生產;軋制法生產的坯料道次變形量大,組織較均勻,有利于以后的加工。鎢絲坯料拉制鎢絲是用“溫拉絲”方法。首先在鏈式拉伸機上拉至直徑1.3毫米,而后分別經粗拉、中拉和細拉使直徑達到 0.2、0.06和小于0.06毫米。隨著直徑減小,應使加熱溫度下降、拉絲速度提高。道次變形量一般在10~20%之間。拉絲采用煤氣-空氣混合加熱,溫度為900~400℃。拉粗絲采用硬質合金模,拉細絲則采用金剛石模。模子材質、孔型、研磨技術對絲材質量有很大的影響,石墨潤滑劑的質量、粒度、配比、涂敷方法同樣影響絲材質量。絲材直徑的不均勻性是使用時斷絲的最主要原因之一,有0.2~0.4微米的偏差就會使真空管中鎢絲的壽命大大降低。細絲材的直徑可以用重量法或真空標準電流法進行測定。在拉絲過程中,隨著直徑減小,變形抗力增大(如直徑0.1~0.3毫米鎢絲的斷裂強度可高達350公斤力/毫米2),其塑性也相應降低。為了改善再加工性能,一般需要進行消除應力中間退火。此外,可采用電解腐蝕法將絲材加工成直徑小于0.01毫米的細絲。





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