ด้วยความแข็งแรงเชิงกลสูง (17.5-19.3 g/cm³) จุดหลอมเหลว (3422 g/cm³) และความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษ โลหะผสมทังสเตนจึงได้รับการยอมรับในสาขาวิศวกรรมทางทหาร การบินและอวกาศ และนิวเคลียร์ขั้นสูง แต่มัน. มันยังคงเกี่ยวข้องกับการประมวลผลสูง ความยากลำบาก ความยากลำบากนี้เกิดจากการออกซิเดชันที่อุณหภูมิต่ำและสูง ความต้านทานต่อการเปลี่ยนรูปของวัสดุแปรรูป และอุณหภูมิต่ำ เป็นผลให้ทังสเตนเปราะและสูญเสียความเหนียวบางส่วน ซึ่งทำให้การทำงานด้วยทังสเตนมีความท้าทายมาก เพื่อเป็นแนวทางแก้ไข อุตสาหกรรมได้พัฒนาเทคโนโลยีที่สำคัญ ได้แก่ ผงโลหะวิทยา การเปลี่ยนรูปเชิงบวก และการขึ้นรูปพลาสติก ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการที่แม่นยำและการเสริมความแข็งแกร่งของซินเตอร์ จึงสามารถบรรลุความแม่นยำสูงและประสิทธิภาพพื้นผิวทังสเตนได้ ด้านล่างนี้ เราจะอธิบายวิธีการทำงานของโลหะผสมทังสเตนอย่างละเอียด
1. โลหะผสมผง: พื้นฐานของการผลิตบิลเล็ตที่มีความบริสุทธิ์สูง- รวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงกิจกรรมที่สำคัญต่อไปนี้ โลหะผสมผงเป็นขั้นตอนแรกในการแปรรูปโลหะผสมทังสเตน
1) การทำให้วัตถุดิบบริสุทธิ์และส่วนผสมที่ตามมา
ผงทังสเตนที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกเลือกให้มากกว่าหรือเท่ากับ 99.95 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นจึงผสมกับส่วนประกอบโลหะผสมนิกเกิล เหล็ก และโคบอลต์อย่างสม่ำเสมอในระหว่างการกัดลูกบอลและการคัดกรอง ความสามารถในการขึ้นรูปของผงอยู่ในช่วง 5 ถึง 10 ไมครอน สำหรับการใช้งานเฉพาะ เช่น วัสดุที่ใช้ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน อนุภาคเฟสทุติยภูมิ เช่น ไทเทเนียมคาร์ไบด์, TiC และอิตเทรียมออกไซด์ Y2O3 ถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการกระจาย-ความต้านทานรังสีที่เสริมความแข็งแกร่งขึ้น
2) การขึ้นรูปและการเตรียม-การเผาผนึก
ตั๋วเงินเตรียมโดยใช้เทคนิคการกดแบบคงที่ (ความดันมากกว่าหรือเท่ากับ 2500 MPa) หรือเทคนิคการกดแบบตาย- ขนาดโดยทั่วไปคือแท่งหรือแผ่นขนาด 12×12×400 มม. การเผาเบื้องต้น-จะดำเนินการที่ 1200 องศาเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงในบรรยากาศไฮโดรเจนเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและการนำไฟฟ้าของแท่งเหล็กในตอนแรก
2. การแปรรูปพลาสติก: กุญแจสำคัญในการเอาชนะปัญหาคอขวดที่เปราะบาง ความเหนียวต่ำของโลหะผสมทังสเตนต้องใช้การประมวลผลที่แม่นยำผ่านการขึ้นรูปพลาสติกที่อุณหภูมิสูง-:
1) การกลิ้งแบบร้อนและอุ่น
การรีดร้อนเริ่มต้นที่อุณหภูมิบิลเล็ต 1350-1500 องศา ความหนาของแผ่นลดลงจาก 8 มม. เป็น 0.5 มม. เมื่อผ่านการรีดหลายรอบ ม้วนจะต้องอุ่นไว้ที่ 100-350 องศาเพื่อลดความต้านทานการเสียรูป การรีดร้อน (1200 องศา) ทำให้แผ่นเรียบขึ้นอีกเป็น 0.2 มม. มีการพ่นสารหล่อลื่นกราไฟท์หรือโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ตลอดกระบวนการเพื่อป้องกันการแตกร้าว
2) Swaging และการวาดลวด
Swaging ดำเนินการในบรรยากาศไฮโดรเจนที่ 1,400-1,600 องศา . การตีขึ้นรูปแบบหมุนนี้จะเปลี่ยนบิลเล็ตให้เป็นแท่งกลมที่สม่ำเสมอ (เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย 3 มม.) โดยมีความหนาแน่น 18.8-19.2 g/cm³ การวาดลวดใช้กระบวนการ "การวาดแบบอุ่น" หลังจากอุ่นที่อุณหภูมิ 100-350 องศา แผ่นจะค่อยๆ ดึงผ่านเปลโซ่จนได้ลวดที่มีความหนาน้อยกว่า 0.06 มม. เหมาะสำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์และแสงสว่าง
3. กระบวนการเผาผนึก: การปรับปรุงความหนาแน่นและประสิทธิภาพ การเผาผนึกเป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มความหนาแน่นและลักษณะทางกลของโลหะผสมทังสเตน สิ่งสำคัญคือ:
(1) การหลอมละลายในแนวตั้ง (การเผาผนึกแบบยับยั้งตัวเอง{{1}): กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งโดยตรงผ่านบิลเล็ตเพื่อสร้างความร้อนแบบจูล เนื่องจากกระแสถูกเผาจากกระแสที่ละลาย โดยจะควบคุมจำนวนเมล็ดธัญพืชให้อยู่ที่ประมาณ 10,000 ถึง 20,000 เมล็ดต่อตารางมิลลิเมตร และความหนาแน่นอยู่ที่ 17.8 ถึง 18.6 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เหมาะสำหรับลวดและชิ้นส่วนขนาดเล็ก
(2) Spark Plasma Sintering (SPS): โดยจะรวมพัลส์ของกระแสเข้ากับความดันบางส่วน และบรรลุความหนาแน่นอย่างรวดเร็วที่ต่ำกว่า 2000 0 C โดยที่ขนาดเกรนจะควบคุมน้อยกว่า 300 นาโนเมตร และมีการปรับปรุงความต้านทานการคืบคลานอย่างมาก
3) การเผาผนึกแบบไร้ความดันสอง-ขั้นตอน: อุณหภูมิจะถูกควบคุมเป็นระยะ (2300-2700 องศา ) ในบรรยากาศสุญญากาศหรือไฮโดรเจน ทำให้มีความหนาแน่นตามทฤษฎีเกิน 98% เหมาะสำหรับท่อขนาดใหญ่และชิ้นส่วนที่มีรูปร่างพิเศษ
4. การรักษาพื้นผิวและการประมวลผลภายหลัง-: การทำงานและความแม่นยำ
1) การชุบด้วยไฟฟ้าและการเคลือบ
เพื่อตอบสนองต่อความต้องการเร่งด่วนของบริษัทผู้ชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อลดการกัดกร่อนและการสึกหรอของกลไกบ่อน้ำมัน เราได้พัฒนาเทคโนโลยีการชุบด้วยโลหะผสมทังสเตนด้วยไฟฟ้า โลหะผสมทังสเตนมีความต้านทานการกัดกร่อนของกรดและด่างได้ดีกว่า ทั้งยังมีความต้านทานการสึกหรอและความแข็งเทียบเท่ากับแผ่นโลหะไฟฟ้าโครเมียม ส่วนประกอบ-ส่วนที่ร้อนจำเป็นต้องฉีดพ่นด้วยสารเคลือบต้านทานออกซิแดนท์- (เช่น ซิลิคอน-อลูมิไนด์) เพื่อลดการเกิดออกซิเดชันที่ก่อให้เกิดภัยพิบัติที่สูงกว่า 1000 องศา
2) การใช้เครื่องจักรและการรักษาความร้อน
ในระหว่างขั้นตอนการตัด เมื่อเราใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ จำเป็นต้องยกชิ้นงานให้สูงกว่า 200-500 องศา ซึ่งเป็นอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเหนียว-ที่เปราะ เพื่อลดความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกร้าว กระบวนการ "เสื่อมสภาพ" หมายความว่าชิ้นงานจะต้องผ่านขั้นตอนแรกของการดัดแปลง ซึ่งตามมาด้วยขั้นตอนรอง ตัวอย่างเช่น หากโลหะผสม W-Re ถูกให้ความร้อนถึง 1,500 องศา เราจะรู้ว่าภายในโลหะผสมนั้น เราจะมีอุณหภูมิอยู่ที่ 1,650 องศา
5. กระบวนการที่เป็นนวัตกรรม: ทิศทางใหม่ในการวิจัย
1) วิธีปฏิกิริยาใน-
แนวทางนี้ดำเนินการ-ปฏิกิริยาในแหล่งกำเนิดของผงทังสเตนกับคาร์บอนและไนโตรเจนเพื่อสร้างเฟสเสริมแรงของทังสเตนคาร์ไบด์ (WC) และทังสเตนไนไตรด์ (WN) ปฏิกิริยานี้ช่วยลดต้นทุนในการผลิตวัสดุคอมโพสิต
2) การผลิตสารเติมแต่ง
วิธีการนี้ใช้เทคโนโลยี SLM (การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร) ซึ่งสร้างชิ้นส่วนทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนโดยตรง เมื่อใช้ร่วมกับเทคนิคอื่นๆ การออกแบบ SLM ผงนาโน และการไล่ระดับสีจะช่วยแก้ไขข้อจำกัดเชิงพื้นที่ของวิธีการทั่วไป
วัสดุขั้นสูง{0}}ประสิทธิภาพสูงหลายรายการจำเป็นสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันและยานพาหนะที่มีความเร็วเหนือเสียง และสิ่งนี้ผลักดันให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลโลหะผสมทังสเตน ด้วยความร่วมมือในด้านโลหะผสมผง การขึ้นรูปพลาสติก และการเผาผนึก และภายในการรักษาพื้นผิวทุกชุด DBTT (อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเปราะ-แบบเหนียว) ของโลหะผสมทังสเตนถูกลดอุณหภูมิลงจาก 400 องศาและต่ำกว่าอุณหภูมิห้อง ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการแผ่รังสีและออกซิเดชัน
