Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Цветная металлургия -> Металлургия вольфрама -> Изготовление полуфабрикатов и заготовок из вольфрама -> Изготовление полуфабрикатов и заготовок из вольфрама

Изготовление полуфабрикатов и заготовок из вольфрама

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3 

Широкое применение вольфрама сдерживается трудностями изготовления из него деталей обычными методами. Металлургические свойства вольфрама налагают жесткие ограничения на оборудование и методы, используемые для изготовления из него различных полуфабрикатов. Вследствие высокой прочности вольфрам плохо деформируется даже при горячей обработке давлением, т. е. выше температуры рекристаллизации (~ 1300° С).

Промышленное производство основной массы полуфабрикатов и изделий из вольфрама базируется в настоящее время на методах порошковой металлургии и на методе электродуговой вакуумной плавки. Во всех способах плавки и спекания используют инертную среду или вакуум для предотвращения взаимодействия металла с кислородом, азотом и водородом. Однако полуфабрикаты, полученные методом порошковой металлургии, не имеют необходимой чистоты, а следовательно, и пластичности, что значительно затрудняет деформацию - высокая температура спекания (около 2/з Tпл) способствует увеличению зерна при рекристаллизации. Кроме того, метод порошковой металлургии обладает недостаточной воспроизводимостью. Изготовление изделий диаметром 500-1000 мм из металлокерамического вольфрама невозможно в связи с ограниченным размером заготовок.

Методы плавки дают возможность изготовлять слитки больших размеров. Плавленый вольфрам по сравнению с металлокерамическим содержит меньше примесей внедрения (О, N, Н, С) и в деформированном состоянии обладает более высокими механическими свойствами при повышенной температуре и лучшей свариваемостью. Однако, несмотря на высокую чистоту, вольфрам, выплавляемый в электродуговых и электронно-лучевых установках, имеет низкую технологичность. Причиной является грубое столбчатое строение слитка, что в сочетании с малой растворимостью примесей внедрения приводят к высокой анизотропии свойств литого металла. Образование грубой столбчатой структуры вызвано медленной кристаллизацией металла в условиях высоких градиентов температур. Следует отметить, что большие температурные градиенты приводят к возникновению внутренних напряжений и трещин.

Часто встречающимся дефектом слитков электродуговой плавки является пористость, связанная с выделением газов в процессе плавки, особенно в нераскисленных слитках. Таким образом, грубокристаллическая структура литого металла затрудняет, а порой делает невозможной пластическую деформацию слитков. Малый выход годного металла и ограниченные возможности использования отходов осложняют применение методов плавки.

Начальной стадией получения вольфрама является извлечение его из руды. Из вольфрамосодержащих руд наибольшее промышленное значение при производстве имеют шеелит CaW04 и вольфрамит FeWО4+MnWО4. Конечным продуктом металлургической и химической переработки этих руд является вольфрамитовая кислота H24. Техническая вольфрамитовая кислота служит исходным продуктом для получения вольфрама специальных марок, применяемых в электронной технике.

Вольфрамовая кислота растворяется в аммиаке с образованием раствора вольфрамита аммония

H24 + 2NH4OH = (NH4)24 + 2H2О. (1)

При этом в нерастворимом остатке содержатся примеси Si02, гидроокиси железа и марганца и кальций в виде CaW04. При последующем удалении аммиачных растворов (либо их нейтрализации кислотой, например соляной) вольфрам осаждается в виде паравольфрамата аммония, в результате чего происходит очистка от фосфора, мышьяка, серы, большей части молибдена и других примесей, остающихся в растворе:

12 (NH4)24 → 5 (NH4)2 О • 12WО3 • 5Н2О + 14NH3 ↑ + 2Н2O. (2)

Выпавшие из раствора кристаллы паравольфрамита аммония отделяют от маточника, промывают на фильтре, сушат, а затем прокаливают при высокой температуре. В процессе прокаливания паравольфрамита происходит разложение его до вольфрамового ангидрида W03

5 (NH4)2 О • 12WO3 • 5Н2O → 12WO3 + 10NH3 ↑ + 10H2O ↑ (3)

Для обеспечения требуемых рекристаллизационных, жаропрочных, эмиссионных и других заданных характеристик вольфрама, определяющихся использованием этого металла в электронной технике, в вольфрамовый ангидрид вводят специальные присадки. Например, сплав вольфрама марки ВА имеет присадки К2O (0,32%), SiO2 (0,45%), А12O3 (0,03%), марки ВМ - К2O (0,32%), SiO2 (0,45%), ThO2 (0.25%). Сплавы вольфрама марок ВТ-7, ВТ-10, ВТ-15, ВТ-30 и ВТ-50 содержат соответственно от 0,7 до 5% ТhO2. Для получения некоторых марок вольфрама вводят присадки - двуокись лантана La203 и двуокись иттрия Y2О3 .

Из вольфрамового ангидрида путем восстановления его чистым водородом получают металлический порошок вольфрама, марка которого соответствует виду и количеству введенных присадок. Восстановление ведется в две стадии в многозонных электрических печах с определенным распределением температур по зонам. Максимальная температура первой стадии восстановления достигает 650-670° С для вольфрама марок ВА, ВМ и ВНР и 620-640° С для вольфрама марок ВТ и ВЧ. При этом вольфрамовый ангидрид восстанавливается до двуокиси вольфрама WO2, имеющей бурый цвет, по реакции

Максимальная температура второй стадии восстановления достигает 800-820° С для вольфрама марок ВС, ВЧ, ВМ, ВНР и 850-870° С для вольфрама марки ВТ. В этом случае восстановление протекает до металлического вольфрама

WO3 + Н2 → WO2 + Н2O↑. (4)

2 + 2Н2 → W + 2Н2О↑. (5)

Полученные в результате водородного восстановления окислов вольфрама металлические порошки просеивают (для отделения спекшихся частиц), перемешивают с целью равномерного распределения зерен разных размеров и увлажняют небольшим количеством раствора глицерина в спирте; это обеспечивает более равномерное распределение давления на следующей oпeрации - прессовании. Прессование штабиков из порошков вольфрама марок ВТ, ВНР и ВЧ производится под давлением 4 тс/см2. Оно осуществляется обычно на гидравлических прессах в стальных разъемных пресс-формах. Однако для этих целей может быть использовано и гидростатическое прессование, позволяющее получать заготовки с более равномерной плотностью по длине и сечению штабика. Размеры спрессованных штабиков в зависимости от марки и назначения вольфрама изменяются в пределах: длина 280-600 мм, сечение от 8х8 до 40х40 мм. Для повышения прочности и электропроводности спрессованные штабики спекаются в муфельных электрических печах в среде сухого водорода при температуре 1000-1300° С (низкотемпературное спекание). Одновременно при этом происходит снятие напряжений, полученных при прессовании штабиков, а также удаление увлажнителя и восстановление окисных пленок на поверхности частиц вольфрама.

Получение металла с минимальной пористостью (до 5-15%) достигается высокотемпературным спеканием (сваркой) штабиков в проточной водородной среде. Этот процесс осуществляется в специальных аппаратах путем пропускания электрического тока через штабик закрепленный между двумя контактами с вольфрамовыми губками. Один из контактов сделан подвижным для облегчения усадки штабика во время сварки. На операции сварки штабиков формируется структура металла, определяющая дальнейшее его поведение в процессе термомеханической обработки.

Окончательное уплотнение штабиков после сварки производится ротационной или плоской ковкой с последующей протяжкой или прокаткой кованых заготовок для получения соответственно проволоки и листа (ленты). Поскольку штабики вольфрама при комнатной температуре хрупкие, перед ковкой их нагревают в водородной среде до 1450±50°С. В дальнейшем эта температура снижается по мере повышения степени деформации.

Основными видами полуфабрикатов из вольфрама являются проволока и прутки. Для их изготовления штабики квадратного сечения подвергают ковке на ротационных ковочных машинах. Наряду с прутками и проволокой из вольфрама различных марок применяют и другие полуфабрикаты: пластины, ленты (листы), плющонку. Поэтому в производстве для получения пластин и лент используют также сваренные штабики, которые подвергают не ротационной, а плоской ковке. Плоскую ковку вольфрама ведут при температуре 1500-1600° С, которая в процессе дальнейшей деформации постепенно понижается до 1200- 1300° С. Для этих целей обычно используют пневматические молоты. Нагрев осуществляется в среде защитного газа в электрической муфельной печи. Ковку продолжают до тех пор, пока плотность штабика не достигнет той степени, которая позволит приступить к нормальной прокатке. Толщина поковки определяется в основном исходным сечением сваренного штабика. При сечении штабика 25x25 мм плоскую ковку ведут до толщины 8-10 мм, а при сечении 12X12 мм - до толщины 4-5 мм.

Прокатку вольфрамовых пластин производят в две стадии. Сначала процесс ведут с нагревом заготовки, а затем, начиная с определенной толщины, которая зависит от степени деформации, при комнатной температуре. Для прокатки используют двухвалковые или четырехвалковые станы, так как давление, возникающее при обработке вольфрама, значительно. При прокатке в восстановительной среде нагревают до необходимой температуры лишь обрабатываемый материал.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.12.25   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:16 Магазин подшипников реализует подшипники

09:09 Арматура 40, А500С, мера дл 11.7м ,из наличия

09:08 Сталь 20Х, круг стальной

09:08 А1 , арматура 12мм

08:58 Станок заточный гидрофицированный ВЗ-818Е

03:49 Лист сталь 40Х г/к

03:49 Проволока пружинная 12Х18Н10Т ТУ 3-1002-77

03:49 Проволока пружинная 60С2А

03:49 Лист рифленый 09Г2С

03:49 Лист рифленый (ромб, чечевица) сталь 3

НОВОСТИ

20 Сентября 2017 16:04
Самодельный индукционный нагреватель

21 Сентября 2017 13:15
Мировой выпуск алюминия в августе упал на 55 тыс. тонн

21 Сентября 2017 12:24
На ”Уральском турбинном заводе” испытан конденсатор для атомного ледокола ”Сибирь”

21 Сентября 2017 11:11
”НЛМК-Калуга” произвел трехмиллионную тонну проката

21 Сентября 2017 10:46
”Энергомашспецсталь” продолжает поставки продукции предприятиям ”ArcelorMittal”

21 Сентября 2017 09:33
Группа ”ЧТПЗ” поставила продукцию для белорусской спецтехники

НОВЫЕ СТАТЬИ

Виды замков для стальных и металлических дверей

Выбираем электроинструмент для дома

Строительные леса и комплектующие

Арматура контактной сети электрифицированных железных дорог

Японские дизельные генераторы Yanmar - распространенные модели

Некоторые особенности обустройства вентилируемого фасада

Распространенные виды 3D принтеров

Прокат сортовой - разновидности и классификация

Что следует знать о металлочерепице

Сдаем металлолом выгодно и быстро

Фрезерная обработка металла: особенности процесса

Тонкости выбора ленточных полотен

Рифленый лист: основные области применения и особенности

Металлопрокат: область использования и нюансы изготовления

Воздушно-компрессорное оборудование итальянского бренда CECCATO

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.