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钨粉的性能

信息来源:株洲精钻硬质合金有限公司  发布时间:2018/5/14  浏览数量:507

钨粉的性能

用氢还原方法生产的工业钨粉,其平均粒度在0.1100tan之间。此粒度范围内的钨粉在硬质合金生产中均得到应用。约8096的钨粉直接用于硬质合金生产。


用于生产纯钨和烧结钨合金的粉末冶金用钨粉,其粒度通常在2-6pm之间。大于和小于此粒度范围的钨粉很可能不适用。粉末粒度过小时其烧结活性过高,会使在烧结过程中痕量的杂质来不及挥发。而当粉末粒度过粗时,在通常的条件下可能导致烧结不完全。


经分级除去细粉与极粗粉末的钨粉,具有很好的流动性,适用于等离子喷涂。


A钨粉的化学性质


在用粉末冶金方法生产金属钨时,钨粉的化学纯度特别重要,因为在随后的烧结过程中,只能在一定程度上通过蒸发达到净化目的。近三十余年来,对钨粉化学纯度的要求日益提高。湿法冶金的完善已将大多数杂质元素的含量降至10I.g/g以下。


之所以对粉末纯度的要求愈来愈高,是因为在钨粉烧结之后残留的杂质对最终产品的加工性能(如晶界强度、再结晶温度等)和性质有很大影响。


在由钨精矿到致密金属钨的生产过程中,从杂质与钨的比值角度看,钨的纯度在到APT之前,一直在提高。在APT时纯度达到最高点。钨粉的纯度主要取决APT的纯度。在加工APT成钨粉过程中,纯度又开始下降。污染来自物料与还原炉管和金属烧舟的接触,其结果是FeNiCrCo等杂质含量升高。这些杂质以异相形式存在,形成局部有高浓度杂质的小区。如果这些小区的尺寸足够大,则可成为烧结缺陷的源头。


此外,氢气中的挥发性元素或化合物,如碱金属元素,在还原过程中可能被钨粉吸附。


B钨粉的物理性质


钨粉的物理性质有平均粒径、粒度分布、松装、摇实和压实密度(生坯密度)、比表面、聚集度和形貌。所有这些性质彼此紧密相关,并受氧化钨性质和还原条件的影响。对后续加工来说它们是重要的影响参数,影响到压制性能、烧结性能、液相烧结中的溶解反应和碳化反应。下面对钨粉的各种物理性质分别进行叙述。


(1)平均粒径和粒度分布。


生产直接供应(供应态)的钨粉通常总是多少有些团聚,团聚的程度与还原条件有关。凶此,对此种样品测量得到的平均粒径并不总是与真实的粒度一致,甚至可能发生误导。例如,某些亚徽钨粉“供应态”的粒径l'2ym,但在解聚后的数值降至0.40.5Pm

 

粒度在l10pm之间的钨粉,在大多数情况下测定供应态的粒径已能满足生产要求,因为恒定的生产条件总是控制在很窄的范闹内。然而.对于亚微钨粉和较粗的钨粉,为了正确地表征它们须采用“实验室研磨”的样品。


通常,粒度分布是粒度的函数。粒度愈大,粒度分布愈宽。对某一给定的粒度,生产中采用通“湿”氢和向氧化钨中添加碱金属化合物的方法,可以将粒度分布做得窄一些。


粒度分布的测定也必须用实验室研磨的样品。粒度分布对粉末的压制性能、生坯密度和烧结性能有影响。


(2)聚集。

供应态实验室研磨(解聚)样品粒度之差,是粉末聚集度的尺度。对生坯强度而育,粉末聚集度很重要,聚集是生产塑性钨翻品的钨粉的必须具备的特性。


过去曾对钨粉的压制性能与平均粒径和粒度分布tr关系作过不少研究。粒径小会因颗粒间的摩擦力高使生坯密度过小。粒度分布愈窄,曩粒的排列愈松。较宽的粒度分布,甚至将不同平均粒径的粉末混合,能获得较好的颗粒排列,得到较高的生坯强度。


(3)形貌。

钨粉的形貌对压制性能和生坯强度也有影响;较不规整的颗粒形状引起颗粒间的互锁,使生坯强度增加。

 

根据比表面积数值,可计算出一个平均粒度值。然而,必须注意颗粒的表面粗糙度。特别是对非常细的钨粉,其表面并不“平滑”,而是。粗糙一表面,或甚至有一定程度的微孔。这可使比表面积数值高出24倍.


(5)松裴和摇实密度。


松装和摇实密度均随粉末平均粒度的增加而增加,但它们还受粒度分布、颗粒形状和聚集度的影响。


(6)压制性能。


粉末的压制性能可用生坯密度与松装密度的比值来表征。此比值随压制压力增加,至某一极限值。对粉末压铡和压模设计而肓,粉末的压制性能是重要指标。

 

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