Основы технологии производства компактных тугоплавких металлов (вольфрам, молибден) методом порошковой металлургии.
Технолог
1) получение порошков
2) шихтовка (смешивание)
3) прессование (формование)
4) спекание (сварка)
5) мех обработка, ОМД и т.д
Получение порошков W и Mo
Поступают паровольфрамат и парамалибдат аммония
5(NH4)O*12WO3*H2O и 3(NH4)O*5MoO3*4H2O (сырые- парашок)
Прокаливают, получаю чистые ангидриды
(WO3 и MoO3), восстанавливают водородом:
W03 (1 кг 500-550С)= W4O11 (700-750С)= WO2(800-850С)=Wъ
Н2 получают электролизом Н2О на Сu стружке в печи при 600С, очищ от О2, сушат (СаСl, Н2SO4)
Ангидриды загружают в Ni или NiMo тары, помещают в печи ( трубчатые электрич печи сопротивления)
На встречу идет Н2, тары проталкивают с V=1м/ч, т.к реакции обратные след Н2 в избытке.
Применяют также вращ печи непрерывн действия
Полученый порошок оценивают кол примесей и зернистость
0,6мкм -56..60%
1.2..1.8 – 3..5% увел Т и V
3мкм – брак
На получ оптимального зерна влияет :
*изменение Т
*расход Н2
*зернистость исходных ангедридов
*V подачи
Шихтовка
Получ порошок укомплект в нарки (100кг), пластификатор (глицерин (1.5л) этиловый спирт до 0.05кг/см3)
Пластификатор увлажняет повышает подвижность
Прессование
Пресформа разборная, получают штабик (стержни 10*10*650; 40*40*650)
Т комнаты, гидравлич пресс: для W и Mo до 5т/см2 для Та до 10т/см2
На контакт поверх отдельных частиц разруш пленки, Ме взаимод, за счет повышения давл, холод сварка.
Штабики укладывают в формы (лодошки) на подложку тогоже парошка, падают в печи.
Спекание
А)спекание
Б)сварка
W, Mo – атмосфера чистого водорода
Т(W) 1200-1300C, T(Mo)= 1100-1200C
τ= 2-3 часа- временная выдержка (зависит от размера штабика)
Сгорает пластификатор, идет взаимная диффуз ( довос оксидн пленки), уходит пористость, повышается прочность
Цель спекания:
Придать дополнит прочность, в дальнейшем поможет для зажимов
Схема печи
Корпус- нержавейка, водяное охлаждение. Токководы охлаждаемые, один подвижный, на на токководах W-губки. Атмосфера водородная.
Сварку ведут на токе 90% от точки плавления. Время 10-15 мин- время подачи тока W:Т =3000+-100С, Мо= 2300+-100С.
Уходит пористость (15-20%) и появляется усадка, для этого и нужен подвижный контакт.
Зерно получается крупное. Концы штабика удаляют.
Для Та
Та- металл активный Н,О2- нельзя, неоходим вакуум на уровне 10-5
Стадии температур 1100С, 2000, 2700С
Примеси типа, Fe, кремний, марганец – испаряются, кислород раскисляется углеродом (для этого в штабик добавляют немного сажи). Водород удаляется при низких температурах. Выдержка при кот разлагается гадриттантал. Время выдержки 5-10часов (сильно развитая пористость)
Структура зерна – глобулярное. Имеется остаточная пористость (10-15%) удаляется послед ОМД.
Получение изделий из тугоплавких металлов.
Для электрон промышле требуется : правка, лист, трубы, фасон.
Проволока: получают путем ротационной ковки штабиков диаметром 3мм. Далее грубое, среднее, токное волочение