奇特的钨

钨,一种金属元素。原子序数74,原子量183.85。钢灰色或银白色,硬度高,熔点高,常温下不受空气侵蚀;主要用途为制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具,也用于光学仪器,化学仪器。中国是世界上最大的钨储藏国。
 
钨是属于有色金属,也是重要的战略金属,钨矿在古代被称为"重石"。1781年由瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒发现白钨矿,并提取出新的元素酸-钨酸,1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸,同年,用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉,并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,熔点极高,硬度很大。钨是熔点最高的元素。




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铝热氧化钨

最高温铝热—400g铝热氧化钨视频。




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烧结热处理后的钨合金圆管

钨合金圆管是由钨合金材料加工而成,这种材料的性能对杂质、气氛、冷却速度较敏感,为了提高烧结态钨合金的性能,对烧结态的钨合金进行热处理是必须的。杂质(如P、S等)偏析在晶界上会降低接口结合强度,从而降低合金性能。钨合金在H2气氛中烧结时,H2溶解于黏结相中,烧结后的合金中可能含有氢,产生氢脆,降低了合金性能。冷却速度控制不当会产生中间相或使杂质偏析在晶界。因此,为了提高烧结态钨合金的性能,对烧结态的钨合金进行热处理是必须的。烧结后的热处理包括淬火、块冷、气氛脱氢处理和表面硬化处理,其目的就是降低P、S杂质在接口的偏析,减少氢脆,提高合金性能或满足合金其它性能方面的要求。采用热处理可以消除氢脆和磷脆,降低杂质在界面的偏析,提高合金的界面强度,使合金的强度和塑性都得以提高。科学家指出,热处理对烧结态合金的显微组织无明显影响,但热处理会改变杂质的分布,控制接口偏析。采用惰性气氛或真空块冷,热处理温度在1000 ºC左右最合适,热处理可以使杂质固溶到晶内,减少晶界偏析。

 

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黏结剂在钨合金圆管制备中的作用

在钨合金圆管制备中黏结剂是一种短时存在的载体,它使粉末装填均匀并将所得到的形状一直保持到烧结开始。因而尽管黏结剂不决定最终化学成分,但是它会直接影响工艺能否成功。黏结剂与粉末混合成供注射成形用的均匀喂料。黏结剂会影响颗粒的填充、团聚、混料、流变特性、成形、脱脂、尺寸精度、缺陷以及成形坯的化学性能,其中有些方面的要求是相互矛盾的,单一组元的有机物或聚合物不可能同时满足多方面的要求。当有机物的分子量低时,有机物的熔融温度低,它在熔融态的黏结度低、流动性好,但脱脂形状保持性差。当有机物的分子量高时,聚合程度大,则注射坯和脱脂坯的保形性好,但此时黏结剂的黏度高、图纸困难。因此,大多数黏结剂是多组分体系,包含一种主要相和几种添加相,主要相决定基本性质,添加相用以适应特定粉末的要求。

 

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W-Ni- Fe合金制造的钨合金圆管

钨合金圆管是由W、Ni、Fe粉末经混合压制烧结而成。其中钨的含量最多,达到80%~90%而镍、铁起到黏结剂的作用。在液相烧结后形成两相合金,密度与理论密度相近。镍是液相烧结工艺中必不可少的元素,一般含量为0.5%~12%,如果大于12%,则合金的耐热性和耐腐蚀性均将降低。铁的含量一般在0.5%~8%之间,如果大于8%该合金的脆性会升高。铁在该合金中可提高强度和塑性,这类合金有一定的磁性。因为该合金通过烧结工艺让金属间达到全致密性,使其密度可以达到18.6g/cm^3是配重产品的重要材料。与W-Ni-Cu合金相比该合金的强度和塑性均更优良。

 

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