Với độ bền cơ học cao (17,5-19,3 g/cm³), điểm nóng chảy (3422 g/cm³) và mật độ cực cao, hợp kim vonfram được công nhận trong các lĩnh vực kỹ thuật hạt nhân, hàng không vũ trụ và quân sự tiên tiến. Nhưng, nó. Nó vẫn liên quan đến xử lý cao. khó khăn. Khó khăn này bắt nguồn từ quá trình oxy hóa ở nhiệt độ thấp và cao, khả năng chống biến dạng của vật liệu đã qua xử lý và nhiệt độ thấp. Kết quả là vonfram trở nên giòn và mất đi một số độ dẻo, khiến việc xử lý nó trở nên rất khó khăn. Để tìm giải pháp, ngành này đã phát triển các công nghệ chủ chốt bao gồm luyện kim bột, biến dạng dương và tạo hình nhựa. Với việc tối ưu hóa quy trình chính xác và tăng cường thiêu kết, có thể đạt được hiệu suất bề mặt vonfram và độ chính xác cao. Dưới đây, chúng tôi trình bày chi tiết về các phương pháp gia công hợp kim vonfram.
1. Luyện kim bột: Cơ sở sản xuất phôi có độ tinh khiết cao-. Bao gồm nhưng không giới hạn ở các hoạt động quan trọng sau đây, luyện kim bột là bước đầu tiên trong quá trình xử lý hợp kim vonfram.
1) Tinh chế nguyên liệu thô và hỗn hợp tiếp theo của nó
Bột vonfram có độ tinh khiết cao được chọn lớn hơn hoặc bằng 99,95% và sau đó được trộn đều với các thành phần hợp kim Niken, Sắt và Coban trong quá trình nghiền và sàng lọc bi. Khả năng định dạng của bột nằm trong phạm vi 5 đến 10 micron. Đối với các ứng dụng cụ thể, như vật liệu dùng trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, các hạt ở pha thứ cấp như cacbua titan, TiC và Yttri oxit, Y2O3, được sử dụng để cải thiện khả năng chống bức xạ tăng cường phân tán.
2) Tạo hình và-thiêu kết trước
Hóa đơn được chuẩn bị bằng kỹ thuật ép đẳng tĩnh (áp suất lớn hơn hoặc bằng 2500 MPa) hoặc kỹ thuật ép khuôn. Kích thước điển hình là thanh hoặc tấm 12×12×400 mm. Quá trình thiêu kết sơ bộ được thực hiện ở nhiệt độ 1200 độ trong một giờ trong môi trường khí hydro để bước đầu nâng cao độ bền và độ dẫn của phôi.
2. Gia công nhựa: Chìa khóa để vượt qua nút cổ chai giòn. Độ dẻo thấp của hợp kim vonfram yêu cầu xử lý chính xác thông qua quá trình tạo hình nhựa ở nhiệt độ-cao:
1) Cán nóng và ấm
Cán nóng bắt đầu ở nhiệt độ phôi 1350-1500 độ. Thông qua nhiều lần cán, độ dày tấm giảm từ 8 mm xuống 0,5 mm. Các cuộn phải được làm nóng trước ở nhiệt độ 100-350 độ để giảm khả năng chống biến dạng. Cán ấm (1200 độ) tiếp tục tinh chỉnh tấm thành 0,2 mm. Chất bôi trơn disulfua than chì hoặc molypden được phun trong suốt quá trình để ngăn ngừa nứt.
2) Hoán đổi và vẽ dây
Trao đổi được thực hiện trong môi trường khí hydro ở 1400-1600 độ. Quá trình rèn quay này biến phôi thành một thanh tròn đồng nhất (đường kính cuối cùng 3 mm) với mật độ 18,8-19,2 g/cm³. Vẽ dây sử dụng quy trình "vẽ ấm". Sau khi làm nóng trước đến 100-350 độ, tấm được kéo dần qua máy căng xích đến độ dày dây mịn hơn dưới 0,06 mm, thích hợp cho các ứng dụng trong điện tử và chiếu sáng.
3. Quá trình thiêu kết: Cải thiện mật độ và hiệu suất. Quá trình thiêu kết rất quan trọng trong việc tăng mật độ và đặc tính cơ học của hợp kim vonfram. Những cái quan trọng là:
(1) Nóng chảy theo chiều dọc (Thiêu kết-bị ức chế): Một dòng điện được truyền trực tiếp qua phôi thép để tạo ra nhiệt Joule. Vì dòng điện bị thiêu kết nên dòng điện nóng chảy. Nó kiểm soát số lượng hạt ở mức khoảng 10.000 đến 20.000 hạt trên mm2 và mật độ ở mức 17,8 đến 18,6 gam trên mỗi cm³. Đó là lý tưởng cho dây và các bộ phận nhỏ.
(2) Quá trình thiêu kết tia lửa điện plasma (SPS): Nó kết hợp một xung dòng điện cùng với một số áp suất và đạt được mật độ nhanh dưới 2000 0 C, với kích thước hạt kiểm soát dưới 300 nm và cải thiện đáng kể khả năng chống rão
3) Quá trình thiêu kết không áp suất hai-bước: Nhiệt độ được kiểm soát theo từng giai đoạn (2300-2700 độ ) trong chân không hoặc khí quyển hydro, đạt được mật độ lý thuyết vượt quá 98%. Nó phù hợp cho các ống có kích thước lớn và các bộ phận có hình dạng đặc biệt.
4. Xử lý bề mặt và xử lý sau{1}}: Chức năng hóa và độ chính xác
1) Mạ điện và sơn phủ
Để đáp ứng nhu cầu cấp thiết của công ty mạ điện nhằm giảm sự ăn mòn và mài mòn trên các cơ cấu mỏ dầu, chúng tôi đã phát triển công nghệ mạ điện hợp kim vonfram. Hợp kim vonfram có khả năng chống ăn mòn axit và kiềm tốt hơn, chống mài mòn và độ cứng tương đương với mạ điện crom. Các bộ phận-nóng cần phải phun lớp phủ chống oxy hóa-(như silicon-aluminide) để giảm thiểu quá trình oxy hóa thảm khốc ở nhiệt độ trên 1000 độ .
2) Gia công và xử lý nhiệt
Trong giai đoạn cắt, khi chúng ta sử dụng công cụ cacbua, điều cần thiết là phải nâng Phôi lên trên 200-500 độ, tức là nhiệt độ chuyển tiếp giòn-dẻo, để loại bỏ nguy cơ nứt. Quá trình "lão hóa" có nghĩa là phôi phải trải qua giai đoạn sửa đổi chính, sau đó là giai đoạn thứ cấp. Ví dụ: nếu hợp kim W-Re được nung nóng đến 1500 độ, thì chúng ta biết rằng bên trong nó, chúng ta nhất định đạt đến nhiệt độ 1650 độ.
5. Quy trình đổi mới: Hướng đi mới trong nghiên cứu
1) Phương pháp phản ứng tại chỗ
Phương pháp này tiến hành-phản ứng tại chỗ của bột vonfram với carbon và nitơ để tạo thành các pha gia cố cacbua vonfram (WC) và vonfram nitrit (WN). Phản ứng này làm giảm chi phí sản xuất vật liệu composite.
2) Sản xuất phụ gia
Cách tiếp cận này áp dụng công nghệ SLM (nung chảy laser có chọn lọc), trực tiếp chế tạo các bộ phận hình học phức tạp. Kết hợp với các kỹ thuật khác, SLM, bột nano và thiết kế gradient giải quyết các hạn chế về không gian của các phương pháp thông thường.
Cần có một số vật liệu tiên tiến, hiệu suất cao-cho lò phản ứng tổng hợp hạt nhân và phương tiện siêu thanh, đồng thời điều này thúc đẩy sự phát triển của công nghệ xử lý hợp kim vonfram. Thông qua sự hợp tác trong luyện kim bột, tạo hình nhựa và thiêu kết cũng như trong mỗi đợt xử lý bề mặt khác, DBTT (nhiệt độ chuyển tiếp dễ gãy-dẻo) của hợp kim vonfram đã được hạ xuống từ 400 độ trở xuống dưới nhiệt độ phòng, cải thiện khả năng chống bức xạ và oxy hóa của chúng.
