HIP（热等静压处理）

1、HIP处理概要

粉末冶金法比熔炼法更容易在硬质合金内部形成微孔，虽然随着制造技术的进步，已能使其几乎不产生微孔，但在高加工压力条件下使用时，尽管内部微孔很少，都可能使硬质合金工具损坏。另外，针对用户需要极高可靠性的要求，均可在现有材质的基础上增加HIP处理，特别是针对半导体行业使用的级进模、引脚冲模、封装模等毛坯，需要很高的材质稳定性。黛杰公司在20多年前就使用最先进的能消除内部微孔的HIP设备，生产出没有任何内部缺陷的高品质硬质合金。

2、HIP处理的原理

HIP处理的原理是将硬质合金置于高温高压的氩气环境中，从而破坏内部微孔，通过改变工作条件，HIP能显著的提高碳化物的结合强度，在结合剂较少的材种中更能显示出HIP的效果。


















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碳化钨，化学式WC，因其本身的物理特性，硬度可与金刚石相媲美，被广泛用于制作切削工具及耐磨构件。

碳化钨的生产分为物料混合、碳化、球磨、过筛、检验等几个步骤：

1、 物料混合：将钨粉与炭黑按比例混合。碳化钨粉末质量决定于钨粉与炭黑混合的均匀程度，如果物料混合不均匀，碳化钨粉末将出现黑心和分层现象。在硬质合金生产工艺中，一般将钨粉与炭黑在球磨机内进行混合（球料比为1：1，钢球直径为35~50mm），球磨时间为2~4h，用肉眼观察物料无分层现象即算混合均匀。 

2 、物料碳化：钨粉碳化一般在石墨碳管炉中进行，碳化工艺根据钨粉的粒度及碳化钨的粒度要求来选择，一般来说细钨粉碳化的温度为1300~1350℃，粗钨粉碳化的温度为1600℃，碳化时间为1~2h。

3、球磨：球磨在球磨机中进行。球料比为1：1，钢球直径为10~45mm，球磨时间根据工艺要求而定，一般为2h。

4、过筛：为了防止粉末飞扬，过筛应在封闭情况下进行，细颗粒碳化钨过200目筛，中颗粒碳化钨过250目筛，粗颗粒碳化钨过60目筛。

5、经检验合格即得成品。




















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卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点，就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体(通常是碘或溴)，其工作原理为：当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨(碘化钨或溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，钨灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长(几乎是白炽灯的4倍)，同时由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。


















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卤钨灯的发光原理

所有白炽灯的发光原理都是利用物体受热发光原理和热辐射原理而实现的，最简单的白炽灯就是给灯丝导通足够的电流，灯丝发热至白炽状态，就会发出光亮，但这种白炽灯的寿命会相当相当的短。

我们见到的白炽灯之所以采用了以下各种技术，其目的都在于使得白炽灯具有更长的寿命和使用起来更加方便：真空玻璃管（减少灯丝氧化程度）、灯脚（便于你将灯泡插在灯座上）、填充惰性气体（减少灯丝在高温下的氧化程度）等等。

卤钨灯的工作原理

卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点，就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体（通常是碘或溴），其工作原理为：当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长（几乎是白炽灯的4倍），同时由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。


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卤钨灯是八十年代末研制成功的一种新型光源。它具有发光效率高，体积小，重量轻、寿命长等特点。

为了使这种体积小，发光效率高的新光源得到有效地推广应用，科研人员又将小型的卤钨泡置入一种用石英玻璃制成的冷光杯中。其形状如图2-8-2。这种用石英玻璃冷光杯和卤钨泡组合而成的光源称为“石英冷光射灯”（俗称冷光源，或冷光灯）。它具有冷光。光照成束，冷光杯的角度根据需要可以选择，有射程功能。普通白炽灯不可比拟的。

所以，这种光射灯大量应用于商店商场的柜台。橱窗里作效果照射和照明。

近年来由于人民生活水平的提高，居住条件不断改善。冷光射灯装饰于家庭也越来越普及。为使百姓生活安居乐业，冷光射灯还广泛应用于保安产品上。

由于冷光射灯的工作电压均为超低电压，6V、12V，功率20W，50W，所以，在实际使用中必须通过变压器降压后方可使用，一般50W，12V电感式变压器其体积之大，重量太重，不宜在商场里大量使用。为此，科技人员相继又推出一种电子式变压器，其特点：体积小，重量轻，成本低，使用方便等。缺点有：电磁干扰（可以增加吸收回路将其干扰吸收）。

工作原理和电子镇流器基本相同，就是输出电压是经铁氧体变压器隔离后降到12V去点然冷光灯。


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卤钨灯属于热辐射光源，工作原理基本上与普通白炽灯一样，在结构上有较大的的差别。最突出的差别就是卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。

卤钨灯的光效较高(约为18~21lm/W)，色温较低一般为2700~3300K，显色性较高，显色指数Ra高达99~100。

卤钨灯的结构

卤钨灯是由钨丝、充入卤素的玻璃泡和灯头等构成。卤钨灯有双端、单端和双泡壳之分；

卤钨灯的分类

1.按充入灯泡内的不同卤素可为碘钨灯和溴钨灯；

2.按灯泡外壳材料的不同可分为硬质玻璃卤钨灯、石英玻璃卤钨灯；

3.卤钨灯按工作电压的高低不同可分为市电卤钨灯(220V)和低电压型卤钨灯(6V、12V、24V)；

4.卤钨灯按灯头结构的不同可分为双端、单端卤钨灯；

卤钨灯的工作原理

当充入卤素物质的灯泡通电工作时，从灯丝蒸发出来的钨，与卤素化合，形成一种挥发性的卤钨化合物。卤钨化合物在灯泡中扩散运动，当扩散到较热的灯丝周围区域时，卤钨化合物分解成卤素和钨，释放出来的钨沉积在灯丝上，而卤素再继续扩散到其温度较低的灯泡壁区域与钨化合，形成卤钨循环。

卤钨灯的应用

使用时应注意以下问题：卤钨灯不适用于低温场合。双端卤钨灯工作时，灯管应水平安装，其倾斜角度不得超过40，否则会缩短其使用寿命；另外，由于卤钨灯灯丝细长又脆，卤钨灯使用时，要避免震动和撞击，也不宜作为移动照明灯具。


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线切割只能加工通透的各种直线、曲线的零件。无磁合金上下同型或上下异形的零件。电脉冲则可以加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；钨钼合金从事非晶带材的研发、生产、销售等业务，其中公司以现有全部4万吨非晶带材业务的账面净资产，6万吨非晶带材项目的前期投入无磁钨钢合金。

据专家介绍，钨是一种重要的战略稀有金属，无磁合金有“工业牙齿”之称，被广泛应用于现代工业、国防工业、科学技术及信息产业，是不可再生的重要战略资源。通透的或不通的零件，加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；钨钼合金加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。


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对策

(1)喷砂前，检查、消除模具基体的砂眼、气孔、点蚀、粘附物等。

(2)喷砂时先检验砂质，若有杂质、异物、油污等污染，应立即彻底更换。喷砂后及时清扫模具表面残存的砂粒及其它粘附物。

(3)除油前先检验除油液表面，若有油状乳化剂聚集，应及时喷淋冲散；除油后模具表面若有油状乳化物粘附，必须清洗干净。

(4)酸活化时要严格控制时间，避免模具过腐蚀；同时，控制好模具下槽深度，防止电极板、连接件等腐蚀。其腐蚀物会污染镀液，导致电镀不良。

(5)镀液配制时化学药品尽量纯度高，并及时分析杂质含量。另外，镀液要定时分析，过滤，并定期更换。

(6)根据模具结构形状，科学地设计合理的电流均衡板，可以有效抑制金属局部沉积过厚，保证镀层质量。

(7)在保证模具满足生产工艺的前提下，优化模具设计，特别有利于提高镀层质量。

(8)及时补充阳极，修理附件，定期清理镀槽泥渣，并进行“三废”综合治理。

(9)净化、保护工作环境，遵守工艺规程，加强操作人员责任心，避免环境、机械杂质进入镀液。

电镀镍钨合金新技术，有着广阔的应用前景。但提高电镀质量，必须从工艺技术、生产管理等方面综合控制和管理。


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采用粉末冶金方法制取钨铜合金的工艺流程为制粉－－配料混合－－压制成型－－烧结溶渗－－冷加工。

钨铜或钼铜混合粉末经过压制成型后，在1300-1500°液相烧结。此法制备的材料均匀性不好、存在较多闭空隙，致密度通常低于98%，但通过添加少量镍的活化烧结法、机械合金化法或者氧化物供还原法制备超细、纳米粉末能提高烧结活性，从而提高钨铜、钼铜合金的致密度。但镍活化烧结会使材料的导电、导热性能显著降低，机械合金化引入杂质也会降低材料传导性能；氧化物共还原法制备粉末，工艺过程繁琐，生产效率低下，难以批量生产。

注模法

注模法制成了高密度钨合金。其制造方法是将均匀粒度为1-5微米的镍粉、铜钨粉或铁粉与粒径为0.5-2微米的钨粉和5-15微米的钨粉混合，再混进25%-30%的有机粘结合剂　（如石蜡或聚甲基丙烯酸醋）注模，用蒸汽清洗和照射法除往粘合剂，在氢气中烧结，获得高密度钨合金。

氧化铜粉法

氧化铜粉（混合和研磨还原到铜）而不是用金属铜粉，铜在烧结压坯中形成连续的基体，钨则作为强化构架。高膨胀组分受四周第二组分的制约，粉末在较低温度的湿氢气中烧结。据先容采用很细的粉末可以改善烧结性能和致密化，使其达到99%以上。

 钨、钼骨架熔渗法先将钨粉或钼粉压制成型，并烧结成具有一定孔隙度的钨、钼骨架，然后熔渗铜。此法适用于低铜含量的钨铜、钼铜产品。钼铜与钨铜相比，具有质量小，加工容易，线膨胀系数、导热系数及一些主要力学性能与钨铜相当等优点。

虽耐热性能不及钨铜，但比目前一些耐热材料要好，因此应用前景较好。因钼铜的润湿性比钨铜的差，尤其是制备低铜含量的钼铜时，熔渗后材料的致密度偏低，导致材料的气密性、导电性、导热性满足不了要求，其应用受到限制。


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该发明属于电极用钨合金条的生产方法，包括：配制稀土硝酸盐溶液，制稀土掺杂蓝钨，还原处理，压坯，烧结及垂熔。该方法以比表面积大、表面裂纹发达的蓝钨为原料，将高纯度稀土硝酸盐溶于去离子水作为添加剂；在生产过程中料浆蒸发干燥方式采用先低温搅拌蒸发、再采用较高温度蒸发干燥以避免因直接采用高温干燥，掺杂物急剧析出而造成偏析；掺杂蓝钨及钨粉颗粒松散、粒度符合正态分布、成型性好，烧结物物理性能及后续加工性能优良。因而具有工艺先进、可靠、流程短、产品中稀土分布均匀、质量稳定，机加工及使用性能优良并可用于大规模工业化生产等特点。克服了背景技术掺杂效果及质量的稳定性、成型性、后续加工及使用性能差等弊病。
 
一种电极用钨合金条的生产方法

一种电极用钨合金条的生产方法，包括：

Ａ、配制稀土硝酸盐溶液：以待掺杂的原料蓝钨粉料的重量计、将其重量０．６～４．０ｗｔ％的纯度不低于化学纯的稀土硝酸盐溶于去离子水中，再经过滤除杂后、滤液送入带搅拌器的蒸发釜内并补加去离子水至总液相量为待掺杂蓝钨重量的３０～７０ｗｔ％止，搅拌混合均匀；

Ｂ、制稀土掺杂蓝钨：将待掺杂的原料蓝钨粉加入Ａ工序配制的溶液中，混合搅拌２～４小时后，将料浆加热到４０～９５℃继续搅拌使水份蒸发至粉料松散止，再将粉料置于４０～６０℃温度下烘干后、过４０～１００目筛，得掺杂蓝钨粉料；　　　　

Ｃ、还原处理：将所得蓝钨粉料送入还原炉内，在氢气保护和４００～７００℃及７９０～９５０℃两温度进行还原处理，第一次处理时间为５～７小时，第二次处理时间为８～１１小时，随炉冷却后过１６０～３２０目筛，得掺杂钨粉；　　　

Ｄ、压坯：将由Ｃ工序所得掺杂钨粉送入混合器内并按每ｋｇ粉料加２～３ｍｌ的比例加入成型剂、混合２０～６０分钟后，送入成型机、在１２～２０Ｍｐａ压力下压制成坯条；　　　　

Ｅ、烧结：将坯条置于平铺有Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］或石英粉、或按本方法还原处理后的筛上钨粉的舟皿中，在氢气保护及３００～６５０℃温度下预烧３０～６０分钟后，再置于１１００～１４５０℃温度下烧结３０～６０分钟，随炉冷却；　　　　

Ｆ、垂熔：将由Ｅ工序所得烧结掺杂钨条送入垂熔炉内、在氢气保护及熔断电流的８８～９２％电流强度下垂熔１５～４５分钟，随炉冷却后切头、即得目的产品。


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