鎢坩堝簡介

鎢是稀有高熔點金屬,屬於元素週期系中第六週期的VIB族,其實一種銀白色金屬,外形似鋼,鎢的熔點高,沸點高,高溫度強度好,抗摩耐腐蝕,熱傳導率大,熱膨脹係數小,蒸汽壓很低,蒸發速度也較小,淬透性好。得益于如此優良的特性,以鎢為原材料製備而成的鎢坩堝性能好。

鎢坩堝其英文名為Tungsten Crucibles,是金屬鎢製品之一。主要分為燒結成型(應用到粉末冶金技術),衝壓成型,鎢棒車削加工成型,旋壓型,焊接成型,採用純鎢片經相應的工藝加工而成的。其在真空或還原氣氛中,鎢坩堝最高工作溫度為2400℃。鎢坩堝廣泛地應用于稀土冶煉,石英玻璃,電子噴塗,晶體生長等行業。

鎢坩堝


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硬質合金球的抗彎強度和斷裂韌性

硬質合金球的抗彎強度主要取決於WC晶粒的大小和鈷相厚度。在燒結過程中,隨著溫度的升高,WC晶粒逐漸長大,晶粒的比表面積減小,從而晶粒與晶粒之間的接觸面也減小,燒結體斷裂時的路徑縮短,加速燒結體發生斷裂;反之,WC晶粒越小,硬質合金球的斷裂過程中斷裂的路徑越長,增加了斷裂面積,有利於阻止材料發生斷裂。故過長時間的滲碳由於易於引起表面WC晶粒的過分長大,加速了硬質合金球斷裂的萌生,導致其橫向斷裂強度的下降。

硬質合金球的斷裂韌性是其強度和塑性的綜合反映。其影響因素主要有WC晶粒度、粘結相的含量以及各相的性能等。對於WC-Co硬質合金球,在WC晶粒度相同時,隨粘結劑含量的增加,斷裂韌性增大;在粘結劑含量相同時,隨著WC晶粒度的增大,粘結相厚度增加,斷裂韌性提高。硬質合金球的硬度與斷裂韌性的關係為:硬度越高,斷襲韌性越低。


硬質合金球


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硬質合金球的橫向斷裂強度

橫向斷裂強度為試樣在彎曲斷裂前所承受的最大正應力,是硬質合金球韌性的標誌,是衡量硬質合金球品質的重要標誌。硬質合金球為脆性材料,在彎曲時無明顯塑性,彎曲試樣容易製備,燒結溫度高的合金低溫滲碳後TRS較高,主要原因在於預燒結溫度的提高有利於提高缺碳硬質合金球的性能。

對於原本碳含量低於正常化學計量的缺碳硬質合金球來說,提高預燒結溫度有利於消除孔隙,相對密度增大,而孔隙對硬質合金球的橫向斷裂強度的影響顯著,孔隙的存在使其周圍的WC顆粒易於造成應力集中,在外加載荷的作用下導致橫向斷裂裂紋源的形成,使得其抗彎強度降低。而滲碳溫度過高,合金的TRS下降,其主要原因在於對於已經近全緻密的缺碳硬質合金球,隨著滲碳溫度的提高,滲碳處理的過程中合金表面的WC晶粒長大嚴重,另一方面,表層的鈷蒸發損失也會增大,在原來鈷的位置就會留下孔隙,從而導致合金的TRS下降。


硬質合金球


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鎢塑膠的優點

鎢塑膠的優點

1. 鎢塑膠的密度比鉛高1.8倍,且無毒無污染。

2. 鎢塑膠不含劇毒成分,適宜兒童使用。

3. 鎢塑膠可揉捏成任何形狀。

4. 鎢塑膠在任何溫度下,據保持其良好的特性。

5. 鎢塑膠拉伸簡單。

6. 鎢塑膠具有防水性和粘性,可多次使用

鎢塑膠


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粘結相成分對缺碳硬質合金球組織和性能的影響

由於Co對WC良好的濕潤性,WC-Co硬質合金球具有高的強度、硬度和耐磨性,其優良的性能使硬質合金球在油井機械和耐磨零部件上得以廣泛的應用。作為粘結劑,Ni與Co同屬鐵族金屬,其密度、熔點、原子半徑等物理性能與化學性能相近,Ni對WC也表現出良好的潤濕性,即以鎳代鈷的硬質合金球在滲碳前驅體的組織與性能方面是可行的。

然而,近幾十年來,以Ni代Co硬質合金球的研究雖取得了較大進展,但目前尚未得到廣泛應用,仍然存在許多問題需要進一步解決。其主要問題之一在於碳含量控制困難。因為W和C在Ni中比在Co中的溶解度更高,在燒結過程中C含量不易控制,硬質合金球的碳含量波動較大,很容易出現脫碳相和滲碳相,而且從工藝控制上要解決這一問題卻相當困難。

硬質合金球


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高爾夫球杆的選擇

高爾夫球杆選擇要考慮杆頭的尺寸,建議高爾夫初學者使用大號杆頭大號杆頭擊球的容忍度較大。杆面的角度與高度,以及杆身的硬度,扭矩,重量。還有球杆的長度要充分考慮到自己的身高、體型和力量。

高爾夫球杆硬度的不同,所決定的揮杆速度也不同。原則上講揮杆速度越快,用越硬的杆。除了揮杆速度外,也要考慮使用者的年齡(年紀大不宜用太硬的球杆)、水準、習慣等多種因素,有的人使用S硬度的球杆,同時又使用R硬度的球杆。總之要選擇適合的硬度,並應該注意不要選太硬的杆。

高爾夫球杆的選擇
 

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高爾夫球杆的硬度

高爾夫球杆硬度從軟到硬型號有L、A、R、SR、S、X。
L硬度:Driver揮杆速度低於100km/h,擊球距離低於180yds。150yds距離使用的球杆是3號鐵或木杆。
A硬度:Driver揮杆速度100-120km/h,擊球距離180-210yds。150yds距離使用的球杆是4號鐵。
R硬度:Driver揮杆速度120-135km/h,擊球距離210-240yds。150yds距離使用的球杆是5或6號鐵。
S硬度:Driver揮杆速度130-150km/h,擊球距離240-260yds。150yds距離使用的球杆是6或7號鐵。
X硬度:Driver揮杆速度高於150km/h,擊球距離高於260yds。150yds距離使用的球杆是8或9號鐵。

鎢的密度相當大,約為鈦的4.5倍,多用於杆頭配重,增加高爾夫球杆硬度與重量。

高爾夫球杆硬度

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鎢絲網加熱器

鎢絲,是將鎢條鍛打、拉拔製成的細絲。其具有熔點高,電阻率大,強度好,蒸汽壓低的特性。鎢絲除少量用作高溫爐的加熱材料,電子管的熱子和複合材料的加強筋等外,絕大部分偶讀用於製作各種白熾燈喝鹵鎢燈的燈絲以及氣體放電燈的電極。鎢絲編制成的鎢絲網,以其一些列的特性也被廣泛地應用到加熱器領域。

鎢絲網加熱器它由同軸心的上加熱器、中加熱器和下加熱器依次串聯而成的:a上加熱器的上部和中加熱器的下部均至少設有三個均勻分佈的鎢電極爪,每個鎢電極爪與兩片編織鎢絲網焊接相連,兩片編織鎢絲網之間用鎢絲彈簧間隔,上加熱器和中加熱器的交匯處設有鎢環;b下加熱器設有三個均勻分佈的下下加熱器電極爪,每個下加熱器鎢電極爪的上部與一片下加熱器編織鎢絲網的一段焊接,下加熱器編織鎢絲網的另一端彙集於下一加熱器中央與鎢板焊接相連;c上、中、下加熱器鎢電極爪均纏繞捆紮鎢絲,形成陽極。在此構造過程中,鎢絲網發揮其熔點高,電阻率大,強度好,蒸汽壓低的特點,增強加熱器的工作性能,從而提高加熱器的工作效率。

鎢絲網


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硬質合金球材料製備-氣氛處理法

硬質合金軸承滾珠的主要成份是鎢鈷合金(WC-CO),硬質合金軸承滾珠作為特殊工作條件的軸承滾珠,具有耐高溫、耐磨性好,以及耐腐蝕等優良特性,並在高真空防磁硬質合金軸承滾珠等都取得了一定的成效。除此之外,由於硬質合金軸承滾珠具有各種特殊的性能:如良好的耐磨性,紅硬性,高強度和高硬度,使其成為軸承滾珠的理想選擇。

目前,採用控制氣氛處理法制備梯度硬質合金的研究最活躍。控制氣氛法制備一般原理為先壓制均勻成分的壓胚,而後控制壓胚燒結過程中的氣氛,通過氣體之間的化學平衡反應來調整壓坯的碳或氮的含量,壓胚表面獲得相應的梯度結構。其燒結氣氛,含N的WC-Co合金為脫氮或滲氮氣氛,不含N的WC-Co合金為脫碳或滲碳氣氛。與之相應,前者獲得缺立方相碳氮化物而富粘結相的表面或缺WC、粘結相而富立方相碳氮化物的表面,後者獲得表面富粘結相的脫碳層或表面貧粘結相的富碳層。

硬質合金軸承滾珠


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硬質合金球材料製備-固相燒結和後續處理

固相燒結和後續熱等靜壓法可以制取的梯度硬質合金球材料,其中包括WC晶粒度和粘結相成分梯度結構。該法先採用冷壓方法制得具有成分梯度或晶粒度梯度的壓坯,然後採用固相燒結+後續熱等靜壓處理的方法製備梯度結構硬質合金球材料。由於梯度硬質合金的燒結溫度較低,合金的緻密化不完全,此時燒結體內仍含有較多的孔隙,進行熱等靜壓處理可使梯度硬質合金的孔隙度降為0.001%,獲得性能優異的硬質合金球材料。

採用此法需要使用幾種不同粘結劑含量的粉末逐層進行壓制,工藝比較繁雜,生產效率較低,不利於大規模工業化生產。而且,更重要的是在燒結過程中壓塊的不同電電極將特定燒結電源和壓力施加於燒結粉末,經過放電等離子活化、電阻加熱、熱塑變形和冷卻階段完成制取高性能材料或製件的一種方法。它具有等離子放電、活化強化、高效率和快速燒結等特點,能夠在較低的燒結溫度、較小成形壓力和較短的時間內將粉末原料燒結成具有高性能的材料或製品。電火花燒結與熱壓有一定的相似之處,只是電火花燒結時產生的放電等離子能夠實現材料的快速緻密化。另外,採用具有梯度結構的石墨模具能夠在燒結體內實現溫度梯度,因而可以實現梯度材料的梯度燒結,有效的改善由於梯度材料內不同部位緻密化動力學不同而引起的內應力。

硬質合金球


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