높은 기계적 강도(17.5-19.3 g/cm3), 녹는점(3422 g/cm3) 및 초고밀도를 갖춘 텅스텐 합금은 첨단 군사, 항공우주 및 원자력 공학 분야에서 인정받고 있습니다. 하지만, 그것. 이는 여전히 높은 처리와 관련이 있습니다. 어려움. 이러한 어려움은 저온 및 고온 산화, 가공된 재료의 변형 저항성 및 저온에서 비롯됩니다. 결과적으로 텅스텐은 부서지기 쉽고 연성을 잃어 작업이 매우 어려워졌습니다. 이에 대한 해결책으로 업계에서는 분말 야금, 포지티브 변형, 소성 성형 등 핵심 기술을 개발했습니다. 정확한 공정 최적화와 소결 강화를 통해 높은 정밀도와 텅스텐 표면 성능을 달성할 수 있습니다. 아래에서는 텅스텐 합금 가공 방법에 대해 자세히 설명합니다.
1. 분말 야금: 고순도 빌렛 생산의 기초- 다음과 같은 중요한 활동을 포함하되 이에 국한되지 않는 분말야금은 텅스텐 합금 가공의 첫 번째 단계입니다.
1) 원료 및 후속 혼합물의 정제
99.95% 이상의 고순도 텅스텐 분말을 선별하여 볼밀링 및 스크리닝 과정에서 합금 성분인 니켈, 철, 코발트와 균일하게 혼합합니다. 분말의 성형성은 5~10 마이크론 범위입니다. 핵융합에 사용되는 재료와 같은 특정 용도의 경우 티타늄 카바이드(TiC) 및 이트륨 산화물(Y2O3)과 같은 2차 상 입자를 사용하여 분산-강화 방사선 저항을 개선합니다.
2) 성형 및 사전-소결
청구서는 등방압 프레싱(2500MPa 이상의 압력) 또는 다이프레싱-기술을 사용하여 준비됩니다. 일반적인 치수는 12×12×400mm 막대 또는 플레이트입니다. 사전{7}}소결은 빌렛 강도와 전도성을 초기에 향상시키기 위해 수소 분위기에서 1200도에서 1시간 동안 수행됩니다.
2. 플라스틱 가공: 취성 병목 현상을 극복하는 열쇠. 텅스텐 합금의 낮은 연성은 고온-온도 소성 성형을 통한 정밀 가공이 필요합니다.
1) 열간 및 온간 압연
열간 압연은 빌렛 온도 1350-1500도에서 시작됩니다. 여러 번의 롤링 패스를 통해 시트 두께가 8mm에서 0.5mm로 감소됩니다. 변형 저항을 줄이려면 롤을 100~350도까지 예열해야 합니다. 온간 압연(1200도)을 통해 시트를 0.2mm로 더욱 미세화합니다. 균열을 방지하기 위해 흑연 또는 이황화 몰리브덴 윤활제가 공정 전반에 걸쳐 분사됩니다.
2) 스웨이징 및 와이어 드로잉
스웨이징은 1400~1600도의 수소 분위기에서 수행됩니다. 이 회전 단조는 빌렛을 밀도가 18.8~19.2g/cm3인 균일한 원형 막대(최종 직경 3mm)로 변환합니다. 와이어 드로잉은 "웜 드로잉" 프로세스를 활용합니다. 100~350도까지 예열한 후 시트는 체인 연장 장치를 통해 점차적으로 전자 제품 및 조명 분야에 적합한 0.06mm 미만의 미세한 와이어 두께로 인발됩니다.
3. 소결 공정: 밀도 및 성능 향상. 소결은 텅스텐 합금의 밀도와 기계적 특성을 높이는 데 중요합니다. 중요한 것들은 다음과 같습니다:
(1) 수직 용융(자기-억제 소결): 전류가 빌렛을 통해 직접 전달되어 줄(Joule) 가열이 발생합니다. 전류가 녹는 전류에서 소결되기 때문입니다. 이는 입자 수를 mm²당 약 10,000~20,000개로 제어하고 밀도를 cm²당 17.8~18.6g으로 제어합니다. 와이어 및 소형 부품에 이상적입니다.
(2) 스파크 플라즈마 소결(SPS): 전류 펄스와 약간의 압력을 결합하여 2000 0C 이하의 빠른 치밀화를 달성하고 입자 크기를 300 nm 미만으로 제어하며 크리프 저항이 크게 향상됩니다.
3) 2단계 무압력 소결: 진공 또는 수소 대기에서 온도를 단계적으로(2300{5}}2700도) 제어하여 98%를 초과하는 이론 밀도를 달성합니다. 대형 튜브 및 특수 형상 부품에 적합합니다.
4. 표면 처리 및 후가공-: 기능화 및 정밀도
1) 전기도금 및 코팅
유전 메커니즘의 부식과 마모를 줄여야 하는 전기도금 회사의 긴급한 요구에 부응하여 우리는 텅스텐 합금 전기도금 기술을 개발했습니다. 텅스텐 합금은 산 및 알칼리 내식성이 우수하고 크롬 전기도금에 필적하는 내마모성과 경도를 갖습니다. 뜨거운-섹션 구성 요소에는 1000도 이상의 치명적인 산화를 완화하기 위해 산화제{3}}저항성 코팅(예: 실리콘-알루미나이드)을 스프레이해야 합니다.
2) 가공 및 열처리
절단 단계에서 초경 공구를 사용할 때 균열 위험을 제거하려면 가공물을 연성-취성 전이 온도인 200-500도 이상으로 높이는 것이 필수적입니다. "에이징" 프로세스는 공작물이 1차 수정 단계를 거쳐 2차 수정 단계를 거쳐야 함을 의미합니다. 예를 들어, W-Re 합금이 1500도까지 가열되면 그 안에서 1650도에 도달하게 된다는 것을 우리는 알고 있습니다.
5. 혁신적인 프로세스: 연구의 새로운 방향
1) 현장-반응 방법
이 접근법은 -텅스텐 분말과 탄소 및 질소의 현장 반응을 수행하여 탄화텅스텐(WC) 및 질화텅스텐(WN) 강화상을 형성합니다. 이 반응은 복합 재료 제조 비용을 낮춥니다.
2) 적층 가공
이 접근 방식은 복잡한 기하학적 부품을 직접 제작하는 SLM(선택적 레이저 용융) 기술을 적용합니다. 다른 기술과 결합하여 SLM, 나노분말 및 그라데이션 설계는 기존 방법의 공간적 제약을 해결합니다.
핵융합로와 극초음속 차량에는 여러 가지 첨단 고성능 재료가 필요하며, 이는 텅스텐 합금 처리 기술 개발을 촉진합니다. 분말 야금, 플라스틱 성형, 소결 및 기타 모든 표면 처리 배치 내에서 협력을 통해 텅스텐 합금의 DBTT(연성{2}}취성 전이 온도)를 실온 400도 이하로 낮추어 방사선 및 산화에 대한 저항성을 향상시켰습니다.
