بفضل القوة الميكانيكية العالية (17.5-19.3 جم/سم³)، ونقطة الانصهار (3422 جم/سم³)، والكثافة العالية للغاية، يتم التعرف على سبائك التنغستن في مجالات الهندسة العسكرية والفضاءية والنووية المتقدمة. ولكن، ذلك. لا يزال مرتبطًا بالمعالجة العالية. صعوبة. تنبع هذه الصعوبة من الأكسدة في درجات الحرارة المنخفضة والعالية، ومقاومة المواد المعالجة للتشوه، ودرجة الحرارة المنخفضة. ونتيجة لذلك، أصبح التنغستن هشًا وفقد بعض الليونة، مما يجعل العمل معه أمرًا صعبًا للغاية. وكحل، قامت الصناعة بتطوير تقنيات رئيسية بما في ذلك تعدين المساحيق، والتشوه الإيجابي، وتشكيل البلاستيك. مع التحسين الدقيق للعملية وتقوية الملبد، من الممكن تحقيق دقة عالية وأداء سطح التنغستن. أدناه، نوضح بالتفصيل طرق عمل سبائك التنغستن.
1. تعدين المساحيق: أساس إنتاج قطع معدنية عالية النقاء. بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الأنشطة الهامة التالية، يعتبر تعدين المساحيق هو الخطوة الأولى في معالجة سبائك التنغستن.
1) تنقية المادة الخام والخليط اللاحق لها
يتم اختيار مسحوق التنغستن عالي النقاء الذي يزيد عن أو يساوي 99.95 بالمائة ثم يتم خلطه بشكل موحد مع مكونات صناعة السبائك النيكل والحديد والكوبالت أثناء طحن الكرة وغربلتها. تتراوح قابلية المسحوق للتشكيل من 5 إلى 10 ميكرون. بالنسبة لتطبيقات معينة، مثل المواد المستخدمة في الاندماج النووي، يتم استخدام جزيئات الطور الثانوي مثل كربيد التيتانيوم وTiC وأكسيد الإيتريوم Y2O3 لتحسين التشتت- وتعزيز مقاومة الإشعاع.
2) التشكيل والتلبيد المسبق-.
يتم تحضير الأوراق النقدية باستخدام الضغط المتوازن (ضغط أكبر من أو يساوي 2500 ميجاباسكال) أو تقنيات الضغط بالقالب-. الأبعاد النموذجية هي قضبان أو ألواح 12×12×400 مم. يتم إجراء -التلبيد المسبق عند درجة حرارة 1200 درجة لمدة ساعة واحدة في جو هيدروجيني لتعزيز قوة المادة الخام وموصليتها في البداية.
2. معالجة البلاستيك: مفتاح التغلب على عنق الزجاجة الهش. تتطلب الليونة المنخفضة لسبائك التنغستن معالجة دقيقة من خلال تشكيل البلاستيك بدرجة حرارة عالية-:
1) المتداول الساخنة والدافئة
يبدأ الدرفلة على الساخن عند درجة حرارة البليت 1350-1500 درجة. من خلال تمريرات درفلة متعددة، يتم تقليل سمك الورقة من 8 مم إلى 0.5 مم. يجب تسخين اللفات إلى 100-350 درجة لتقليل مقاومة التشوه. يؤدي الدرفلة الدافئة (1200 درجة) إلى تحسين الورقة إلى 0.2 مم. يتم رش تشحيم الجرافيت أو ثاني كبريتيد الموليبدينوم طوال العملية لمنع التشقق.
2) التأرجح وسحب الأسلاك
يتم تنفيذ عملية التطريق في جو هيدروجيني عند درجة حرارة 1400-1600 درجة. يعمل هذا الحدادة الدوارة على تحويل البليت إلى قضيب دائري موحد (القطر النهائي 3 مم) بكثافة تتراوح بين 18.8-19.2 جم/سم3. يستخدم سحب الأسلاك عملية "السحب الدافئ". بعد التسخين إلى 100-350 درجة، يتم سحب الورقة تدريجيًا من خلال نقالة سلسلة إلى سلك أدق بسمك أقل من 0.06 مم، مناسب للتطبيقات في مجال الإلكترونيات والإضاءة.
3. عملية التلبيد: تحسينات الكثافة والأداء. التلبيد مهم في زيادة الكثافة والخصائص الميكانيكية لسبائك التنغستن. أهمها هي:
(1) الانصهار العمودي (التلبد الذاتي-): يتم إرسال تيار مباشرة عبر البليت لإنشاء تسخين جول. حيث أن التيار متكلس من التيار الذي يذوب. ويتحكم في عدد الحبوب إلى حوالي 10.000 إلى 20.000 حبة لكل ملم مربع والكثافة إلى 17.8 إلى 18.6 جرام لكل سم مكعب. إنه مثالي للأسلاك والأجزاء الصغيرة.
(2) تلبيد البلازما الشرارة (SPS): يجمع نبضة تيار مع بعض الضغط، ويحقق تكثيفًا سريعًا أقل من 2000 0 درجة مئوية، مع التحكم في حجم الحبيبات بأقل من 300 نانومتر وتحسين كبير في مقاومة الزحف
3) التلبيد بدون ضغط بخطوتين-: يتم التحكم في درجات الحرارة على مراحل (2300-2700 درجة) في جو من الفراغ أو الهيدروجين، مما يحقق كثافة نظرية تتجاوز 98%. إنها مناسبة للأنابيب كبيرة الحجم والأجزاء ذات الأشكال الخاصة.
4. المعالجة السطحية والمعالجة اللاحقة-: الأداء الوظيفي والدقة
1) الطلاء الكهربائي والطلاء
استجابة للحاجة الملحة لشركة الطلاء الكهربائي لتقليل التآكل والتآكل في آليات حقول النفط، قمنا بتطوير تكنولوجيا الطلاء الكهربائي لسبائك التنغستن. تتمتع سبائك التنغستن بمقاومة أفضل للتآكل الحمضي والقلوي، ومقاومة التآكل والصلابة مماثلة لألواح الكروم الكهربائية. تتطلب مكونات القسم - الساخنة رشها بطبقات مقاومة للأكسدة - (مثل السيليكون - ألومينيد) لتخفيف الأكسدة الكارثية فوق 1000 درجة.
2) التصنيع والمعالجة الحرارية
أثناء مرحلة القطع، عندما نستخدم أدوات الكربيد، من الضروري رفع قطع العمل إلى ما يزيد عن 200-500 درجة، وهي درجة الحرارة الانتقالية الهشة-المرنة، للتخلص من خطر التشقق. تعني عملية "التقادم" أن قطعة العمل يجب أن تمر بمرحلة أولية من التعديل، والتي تتبعها بعد ذلك مرحلة ثانوية. على سبيل المثال، إذا تم تسخين سبيكة W-Re إلى 1500 درجة، فإننا نعلم أنه داخلها، لا بد أن نصل إلى درجة حرارة 1650 درجة.
5. العمليات المبتكرة: اتجاهات جديدة في البحث
1) في-طريقة التفاعل في الموقع
يجري هذا الأسلوب التفاعل-في الموقع لمسحوق التنغستن مع الكربون والنيتروجين لتكوين مرحلتي تقوية كربيد التنغستن (WC) ونيتريد التنغستن (WN). يؤدي هذا التفاعل إلى تقليل تكلفة تصنيع المواد المركبة.
2) التصنيع الإضافي
يطبق هذا الأسلوب تقنية SLM (الذوبان الانتقائي بالليزر)، التي تقوم بتصنيع أجزاء هندسية معقدة بشكل مباشر. بالاشتراك مع تقنيات أخرى، تعمل تقنية SLM والمساحيق النانوية والتصميم المتدرج على حل القيود المكانية للطرق التقليدية.
هناك حاجة إلى العديد من المواد المتقدمة{0}}عالية الأداء لمفاعلات الاندماج النووي والمركبات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت، وهذا يدفع إلى تطوير تكنولوجيا معالجة سبائك التنغستن. من خلال التعاون في مجال تعدين المساحيق، وتشكيل البلاستيك، والتلبيد، وضمن كل دفعة أخرى من المعالجة السطحية، تم تخفيض DBTT (درجة حرارة التحول الهشة المطيل-) لسبائك التنغستن من 400 درجة وأقل من درجة حرارة الغرفة، مما أدى إلى تحسين مقاومتها للإشعاع والأكسدة.
