钨铈合金丝加工方法

在钨中添加一定量的稀土元素,能改变钨丝的使用性能,如在钨中添加铈或钍能提高电子发射能力和抗烧蚀能力,同时可提高钨的加工性能。利用这些特性生产的钨合金丝及制品主要用于电子管 热丝,氩弧焊电极,脉冲管加热丝。

虽然添加了一定的稀土元素后,能生产出上述有各种用途的钨丝及其制品,但现在国内所生产的钨铈合金(钨钍合金、钨铼合金)无法加工至Φ0.8mm以下规格的细丝(特别是Φ0.3mm以下规格)。主要在于其合金坯条的生产工艺落后,所生产的坯条杂质含量太高,所添加的添加剂分布不均匀,密度不一致。

钨铈合金丝图片

有企业使用一种钨铈合金丝的加工方法,其步骤如下:①将仲钨酸铵熔解成蓝色氧化钨,然后掺杂K2SiO3液和Al(NO3)3液、混料;钾的含量应控制在50-80PPm。②将上述原料在600℃-650℃之间进行第一次还原,在800℃-850℃之间进行第二次还原;③将还原后的原料进行30小时的酸洗;(去离子水洗涤多次使PH值=7真空干燥 80℃-120℃)④在酸洗后的原料中添加硝酸铈溶液在300℃-500℃ 灼烧后过筛混料,在750℃-800℃之间进行第一次还原,在 900℃-950℃之间进行第二次还原;⑤过筛混料;⑥压制成坯条后,进行低温预烧(1100℃);⑦进行两次垂熔烧结;第一次垂熔烧结升温到1500-1600℃,保温12-15分钟、熔断电流80-90%,第二次垂熔烧结升温到1700-1900℃,保温12-15分钟、熔断电流80-90%,使钨条的密度保证在17.4~17.9g/cm3;⑧依次进行旋锻开坯、结晶退火、旋锻加工、再结晶退火、旋锻加工、拉拔加工、消除应力退火;⑨ 进行细加工。

通过流程,保证了钨的晶界轴向排列同时也使其晶粒不会长的太大,保证了晶界的合理位错和理想的晶粒数。由于在掺杂过程中使用了能促进晶粒大量而快速的生长多种添加剂(碳酸钾、二氧化硅、氧化铝),这些添加剂使晶体大量而快速的生长,形成一个具有许多晶界轴向排列的巨大联锁晶粒,这种结构的热稳定性和高温蠕变强度良好。同时在酸洗以后添加铈或钍或铼这些稀土元素后,这些氧化物的粒子进入钨的晶界上,能阻止晶界的滑移,限制晶粒进一步长大,提高了钨的再结晶温度,能保持再结晶晶粒的细度,从而改进了钨铈合金丝的抗变形和位错性能。

 

 

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