Tungsten Toz Metalurjisi - Sinterleme
Tungsten Toz Metalurjisi - Sinterleme Genel:
Yeşil kompaktların dayanımını arttırmak için sinterleme denilen ısıl işleme tabi tutulurlar. Sinterlemenin asıl amacı, metalin gerekli fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olması için sıkılaştırma düzeni ve müteakip termomekanik işleme için uygun yoğunluktur. Tungstenin sinterlenmesi, doğrudan sinterleme (kendi kendine dirençli ısıtma) veya dolaylı sinterleme (dirençli eleman ısıtma sistemleri) ile akan hidrojen altında genellikle 2000 ila 3050 ° C sıcaklık aralığında gerçekleştirilir. Bu şekilde elde edilen yoğunluk, teorik yoğunluğun asgari% 90'ı olmalıdır, ancak yaygın olarak% 92 ila% 98 aralığındadır.
Sinterleme için temel itici güç, serbest enerjinin düşürülmesidir; serbest enerjinin tek tek parçacıklar bir arada büyüdüklerinde, gözenekler küçültüldüğünde ve bileşenin yüksek yüzey alanı (yani, yüksek aşırı yüzey enerjisi) azalır. Yüzey alanındaki azalma, kılcal kuvvetlerin etkisi altında (yüzey gerilme kuvveti) maddenin gözenek hacmine difüzyonel akışı ile başarılır. Büzülmenin yanı sıra, sinterleme esnasında geri kazanma (alt parçacık yapılarının değişimi ve gerinme giderme), yeniden kristalleştirme (yer değiştirme yoğunluğunda gergin olmayan kristaller oluşumu) ve tane büyümesi oluşur ve bu da serbest enerjinin en aza indirgenmesine katkıda bulunur.
Tungsten Toz Metalurjisi - Sinterleme genel olarak üç aşamada gerçekleştiği kabul edilir:
*Erken evrede boyunlar bireysel parçacıklar arasında oluşur ve difüzyon yoluyla büyür, böylece parçacıklar arası temas alanı artar. Toz agregası, parçacıkların merkezden merkezine yaklaşmasını içeren küçülür. Bu aşamada yoğunlaşma derecesi hala düşüktür ve gözenek yapısı açıktır ve tamamen bağlıdır.
*Boyun oluşumunda (ara aşamada) boyunlar kimliğini kaybeder ve kaybeder. Gözeneklerin silindirik olduğu varsayılmaktadır. Onların yarıçapları uzunlukları boyunca değişir ve artan büzülme ile gözenek kanalları küçük, halen kısmen birbirine bağlı parçalara ayrılır. Bu aşamada (kanal kapatma aşaması), telaffuz yoğunluğu oluşur ve belirgin tane büyümesi büzülme ile eşzamanlı olarak gerçekleşir.
*Son olarak, son aşamada (gözenekli gözenek aşaması), gözenek bölümleri daha fazla veya daha az küresel simetriye sahip ayrı, izole gözenek zincirlerine ayrılır. Bu aşama, teorik yoğunluğun yaklaşık% 90'ına ulaşıldığında gerçekleşir. Sinterleme yoğunluğu asimptotik olarak% 92-98 pratik sınırına yaklaşır.
İncelemeler, yoğunluğun, örgü difüzyonuyla kontrol edilmediği sürece yoğunlaşma aralığının çoğuna tane sınır difüzyonu tarafından kontrol edildiğini göstermiştir.
Tanecik büyümesi için gerekli olan tane sınırlarının hareketi, gözeneklerin varlığı nedeniyle engellendiği için, tane kaba gelişi,% 97 yoğunluğun üzerinde daha yüksek bir hızda ilerlemektedir. As-sinterlenmiş külçelerin tanecik boyutları yaygın olarak 10-030 um aralığındadır.
Sıcaklık ve zaman yanında, toz parçacık boyutu, yeşil yoğunluk, sinterleme atmosferi, toz saflığı, kompakt boyut / ağırlık, ısıtma hızı, termal gradyanlar ve oksitler (Th02, La203 gibi çözünmez fazların varlığı gibi) yoğunlaşmayı da etkilemektedir , Ce02, 2r02) veya metalik potasyum (NS-tungsten).
Yoğunlaştırma üzerindeki sıcaklık ve zamanın etkisi, yaklaşık sinterleme modellerine dayanan sözde yoğunluk diyagramları kullanılarak tahmin edilebilir. Bununla birlikte, ampirik hız denklemleri, farklı sıcaklıklarda gerekli sinterleme sürelerini hesaplamak için endüstriyel amaçlar için kullanılır.
Uygulamada tungsten sinterleme her zaman toz parçacık yüzeylerinin oksijen kaplamasını kaldıran indirgeyici atmosferde gerçekleştirilir. Yüksek saflıkta kuru hidrojen yaygın olarak kullanılır. Vakum altında veya inert gazda, sinterleme artık oksijen tarafından tutulur ve istenilen yoğunluğa ulaşılamaz.
Tungsten sünekliği, safsızlıkların çoğuna karşı çok hassas olduğundan arındırma önemlidir. Bu nedenle, sinterleme sırasında buharlaşmanın istenen ölçüde gerçekleşebileceği (yani, açık gözeneklilik olduğu sürece) özel bir dikkat gösterilmelidir. Külçe çok yoğunlaşırsa, yabancı maddeler sıkışabilir. Sinterleme sıcaklığının yüksek olması nedeniyle doğrudan sinterleme, dolaylı sinterlemeye kıyasla temizlemede daha etkilidir.
Katkılı tungstenin sinterlenmesi, tungsten sinterlemesinde tuhaf bir durum. Bu, tamponlanmış tungsten veya tungsten gibi CeO2, La2O3 ve ZrO2 ilaveli dispersiyon güçlendirilmiş materyallerin yanı sıra lamba filamanları için kullanılan NS (sarkmayan) tungsten içerir.
NS katkılı tungsten tozu indirgeme işlemi sırasında dahil edilmiş küçük potasyum alüminosilikat kapanımları içerir. Sinterleme sırasında, silikatlar tungsten külçe içinde termal ve submikron potasyum baloncuklarını ayrıştıracaktır. Oksitlere benzer şekilde, bu kabarcıklar tanecik sınırlarını sabitler ve sinterleme esnasında tahıl kabalamasını engeller. Potasyum sinterleme sırasında gaz olduğundan, kabarcıklar gözenekli yüzey gerilimi ile dengelenen yüksek basınç altındadır. Bunlar, NS katkılı tungstrenin kırılma yüzeylerinde, doymamış tungsten için karakteristik olarak, önemli ölçüde kaba artık sinterleme gözeneklerinin yanında küçük gözenekler olarak görülebilirler. Termo-mekanik işlemler sırasında müteakip kabarcık sıralarının oluşturulması için başlangıç noktası oluştururlar.
Altmışlara kadar, pratikte kullanılan tek sinterleme yöntemi doğrudan sinterleme idi. Halen katkılı tungsten üretiminde kullanılmasına rağmen, önemini kaybetmiştir. Bundan sonra, çoğunlukla daha büyük parçalara olan artan talep ve agregaların daha yüksek kapasitesi nedeniyle dolaylı sinterleme fırınları geliştirildi. Bu teknik günümüzde saf tungsten üretmek için ana yol olarak kullanılmaktadır.
Herhangi bir ilginiz varsa Tungsten tozu, Lütfen E-posta ile bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin: sales@chinatungsten.com Veya telefonla:+86 592 5129696
Daha fazla bilgi>>