Metallurgia delle polveri e carburo di tungsteno

Nell'industria moderna, i prodotti in carburo di tungsteno sono realizzati principalmente dalla metallurgia delle polveri. Potresti avere molte domande sulla metallurgia delle polveri e sul carburo di tungsteno. Cos'è la metallurgia delle polveri? Cos'è il carburo di tungsteno? E come viene prodotto il carburo di tungsteno dalla metallurgia delle polveri? In questo lungo articolo, otterrai la risposta.

Il contenuto principale di questo articolo è il seguente:

1. Metallurgia delle polveri

1.1Breve introduzione alla metallurgia delle polveri

1.2 Storia della metallurgia delle polveri

1.3Materiale da produrre mediante metallurgia delle polveri

1.4 Processo di fabbricazione mediante metallurgia delle polveri

2. Carburo di tungsteno

2.1Breve introduzione del carburo di tungsteno

2.2 Ragioni per l'applicazione della metallurgia delle polveri

2.3 Processo di fabbricazione del carburo di tungsteno

3.Summary

1. Metallurgia delle polveri

1.1Breve introduzione alla metallurgia delle polveri

La metallurgia delle polveri è un processo di fabbricazione per realizzare materiali o componenti compattando la polvere in una determinata forma e sinterizzandola a una temperatura inferiore ai punti di fusione. Questo metodo non è riconosciuto come un modo superiore per produrre parti di alta qualità fino a un quarto di secolo fa. Il processo del carburo di tungsteno comprende principalmente due parti: una sta compattando la polvere in uno stampo e l'altra sta riscaldando il compatto in un ambiente protettivo. Questo metodo può essere utilizzato per produrre numerosi componenti strutturali di metallurgia delle polveri, cuscinetti autolubrificanti e utensili da taglio. Durante questo processo, la metallurgia delle polveri può aiutare a ridurre le perdite di materiale e ridurre il costo dei prodotti finali. Generalmente, la metallurgia delle polveri è adatta per la produzione di quei prodotti che costeranno molto con un processo alternativo o che sono unici e possono essere realizzati solo dalla metallurgia delle polveri. Uno dei maggiori vantaggi della metallurgia delle polveri è che il processo di metallurgia delle polveri è sufficientemente flessibile da consentire la personalizzazione delle caratteristiche fisiche di un prodotto per soddisfare le vostre specifiche proprietà e requisiti di prestazione. Queste caratteristiche fisiche includono la struttura e la forma complesse, la porosità, le prestazioni, le prestazioni sotto sforzo, l'assorbimento delle vibrazioni, la grande precisione, la buona finitura superficiale, l'ampia serie di pezzi con tolleranze ristrette e proprietà speciali come durezza e resistenza all'usura.

1.2 Storia della metallurgia delle polveri

La storia della metallurgia delle polveri inizia con la polvere di metallo. Alcuni prodotti in polvere sono stati trovati nelle tombe egizie nel III secolo aC, e metalli non ferrosi e ferrosi sono stati trovati in Medio Oriente, per poi diffondersi in Europa e in Asia. Le basi scientifiche della metallurgia delle polveri furono trovate dallo scienziato russo Mikhail Lomonosov nel XVI secolo. È il primo a studiare il processo di conversione di vari metalli, come il piombo, in situazioni polverose.

Tuttavia, nel 1827, un altro scienziato russo Peter G. Sobolevsky presentò un nuovo metodo per realizzare gioielli e altri oggetti con le polveri. All'inizio del Novecento il mondo è cambiato. Vengono utilizzate tecnologie di metallurgia delle polveri e con lo sviluppo dell'elettronica l'interesse aumentò. Dopo la metà del 21° secolo, i prodotti prodotti dalla metallurgia delle polveri sono aumentati molto.

1.3 Materiali da produrre mediante metallurgia delle polveri

Come accennato in precedenza, la metallurgia delle polveri è adatta per la produzione di quei prodotti che costeranno molto con un processo alternativo o sono unici e possono essere realizzati solo dalla metallurgia delle polveri. In questa parte parleremo in dettaglio di questi materiali.

A.Materiali che costano molto con un processo alternativo

Parti strutturali e materiali porosi sono materiali che costano molto con altri metodi. Le parti strutturali includono alcuni metalli, come rame, ottone, bronzo, alluminio e così via. Possono essere fabbricati con altri metodi. Tuttavia, le persone amano la metallurgia delle polveri a causa del costo inferiore. Materiali porosi come ritenzione di olioi cuscinetti sono spesso realizzati mediante metallurgia delle polveri. In questo modo, l'applicazione della metallurgia delle polveri può ridurre i costi iniziali.

B. Materiali unici che possono essere prodotti solo dalla metallurgia delle polveri

Esistono due tipi di materiali unici che non possono essere prodotti con metodi alternativi. Sono metalli refrattari e materiali compositi.

I metalli refrattari hanno punti di fusione elevati e sono difficili da produrre mediante fusione e colata. La maggior parte di questi metalli sono anche fragili. Tungsteno, molibdeno, niobio, tantalio e renio appartengono a questi metalli.

Per quanto riguarda i materiali compositi, ci sono vari materiali, come materiale di contatto elettrico, metalli duri, materiali di attrito, utensili da taglio diamantati, diversi prodotti lavorati, composito magnetico morbido e così via. Questi compositi di due o più metalli sono insolubili e alcuni metalli hanno punti di fusione elevati.

1.4 Processo di fabbricazione mediante metallurgia delle polveri

Il principale processo di produzione nella metallurgia delle polveri è la miscelazione, la compattazione e la sinterizzazione.

1.4.1 Mescolare

Mescolare la polvere o le polveri di metallo. Questo processo viene eseguito in una fresatrice a sfere con legante metallico.

1.4.2 Compatto

Caricare la miscela in uno stampo o uno stampo e applicare pressione. In questo processo, i compatti sono chiamati carburo di tungsteno verde, che significa carburo di tungsteno non sinterizzato.

1.4.3 Sinterizzazione

Riscaldare il carburo di tungsteno verde in atmosfera protettiva ad una temperatura inferiore al punto di fusione dei componenti principali in modo che le particelle di polvere si saldano tra loro e conferiscano all'oggetto una resistenza sufficiente per l'uso previsto. Questo si chiama sinterizzazione.

2. Carburo di tungsteno

2.1Breve introduzione del carburo di tungsteno

Il carburo di tungsteno, chiamato anche lega di tungsteno, lega dura, metallo duro o carburo cementato, è uno dei materiali per utensili più duri al mondo, solo dopo il diamante. In quanto composto di tungsteno e carbonio, il carburo di tungsteno eredita i vantaggi delle due materie prime. Ha molte buone proprietà come elevata durezza, buona resistenza, resistenza all'usura, resistenza agli urti, resistenza agli urti, durata e così via. I gradi possono anche essere una parte per influenzare le prestazioni del carburo di tungsteno stesso. Ci sono molte serie di laureati, come YG, YW, YK e così via. Queste serie di qualità sono diverse dalla polvere di legante aggiunta nel carburo di tungsteno. Il carburo di tungsteno della serie YG seleziona il cobalto come legante, mentre il carburo di tungsteno della serie YK utilizza il nichel come legante.

Con così tanti vantaggi concentrati su questo tipo di materiale per utensili, il carburo di tungsteno ha ampie applicazioni. Il carburo di tungsteno può essere prodotto in molti tipi di prodotti, inclusi bottoni in carburo di tungsteno, barre in carburo di tungsteno, piastre in carburo di tungsteno, frese in carburo di tungsteno, frese in carburo di tungsteno, lame in carburo di tungsteno, perni di punzonatura in carburo di tungsteno, barre composite per saldatura in carburo di tungsteno e così via Su. Possono essere ampiamente utilizzati come parte di punte da trapano per il tunneling, lo scavo e l'estrazione mineraria. E possono essere applicati come utensili da taglio per eseguire operazioni di taglio, fresatura, tornitura, scanalatura e così via. Fatta eccezione per l'applicazione industriale, il carburo di tungsteno può essere utilizzato anche nella vita quotidiana, come la pallina nel pennino della penna gel.

2.2 Ragioni per l'applicazione della metallurgia delle polveri

Il carburo di tungsteno è un metallo refrattario, quindi è difficile da lavorare con i normali metodi di produzione. Il carburo di tungsteno è un materiale che può essere prodotto solo mediante metallurgia delle polveri. Fatta eccezione per il carburo di tungsteno, i prodotti in carburo di tungsteno contengono anche altri metalli, come cobalto, nichel, titanio o tantalio. Vengono mescolati, pressati da stampi e quindi sinterizzati ad alte temperature. Il carburo di tungsteno ha un alto punto di fusione e dovrebbe essere sinterizzato ad una temperatura elevata di 2000°C per ottenere la dimensione e la forma desiderate e ottenere un'elevata durezza.

2.3 Processo di fabbricazione del carburo di tungsteno

In fabbrica, applichiamo la metallurgia delle polveri per produrre prodotti in carburo di tungsteno.Il processo principale della metallurgia delle polveri consiste nel mescolare le polveri, le polveri compatte e i compatti verdi sinterizzati. Considerando le proprietà speciali del carburo di tungsteno di cui abbiamo parlato nelle 2.1 Brevi introduzioni al carburo di tungsteno, il processo di produzione del carburo di tungsteno è più complesso. I dettagli sono i seguenti:

2.3.1 Miscelazione

Durante la miscelazione, i lavoratori mescoleranno la polvere di carburo di tungsteno di alta qualità e la polvere di legante che è principalmente polvere di cobalto o nichel, in una certa proporzione. La proporzione è determinata dal grado richiesto dai clienti. Ad esempio, c'è l'8% di polvere di cobalto nel carburo di tungsteno YG8. Polveri leganti differenti hanno vantaggi differenti. Come il più comune, il cobalto è in grado di bagnare le particelle di carburo di tungsteno e legarle molto strettamente. Tuttavia, il prezzo del cobalto è in aumento e il cobalto metallico è sempre più raro. Gli altri due metalli legati sono nichel e ferro. I prodotti in carburo di tungsteno con polvere di ferro come legante hanno una resistenza meccanica inferiore rispetto a quella con polvere di cobalto. A volte, le fabbriche utilizzeranno il nichel come sostituto del cobalto, ma le proprietà dei prodotti in carburo di tungsteno-nichel saranno inferiori rispetto ai prodotti in carburo di tungsteno-cobalto.

2.3.2 Fresatura a umido

Le miscele vengono messe in una fresatrice a sfere, in cui sono presenti fodere in carburo di tungsteno o fodere in acciaio inossidabile. Durante la macinazione a umido vengono aggiunti etanolo e acqua. La dimensione del grano delle particelle di carburo di tungsteno influirà sulle proprietà dei prodotti finali. In generale, il carburo di tungsteno con una granulometria maggiore avrà una durezza inferiore.

Dopo la macinazione a umido, la miscela di impasto liquido verrà versata nel contenitore dopo la setacciatura, che è una misura importante per prevenire la contaminazione del carburo di tungsteno. L'impasto liquido di carburo di tungsteno viene mantenuto nel contenitore in attesa dei passaggi successivi.

2.3.3 Spray secco

Questo processo consiste nell'evaporare l'acqua e l'etanolo nel carburo di tungsteno e nell'essiccare la polvere della miscela di carburo di tungsteno in una torre di essiccazione a spruzzo. I gas nobili vengono aggiunti alla torre di spruzzatura. Per garantire la qualità del carburo di tungsteno finale, il liquido nel carburo di tungsteno deve essere completamente asciugato.

2.3.4 Setacciatura

Dopo la spruzzatura a secco, i lavoratori setacceranno la polvere di carburo di tungsteno per rimuovere i possibili grumi di ossidazione, che influenzeranno la compattazione e la sinterizzazione del carburo di tungsteno.

2.3.5 Compattazione

Durante la compattazione, il lavoratore utilizzerà macchine per produrre compatti di carburo di tungsteno in diverse dimensioni e forme secondo i disegni. In generale, i compatti verdi vengono pressati da macchine automatiche. Alcuni prodotti sono diversi. Ad esempio, le barre di carburo di tungsteno sono prodotte da macchine per estrusione o macchine isostatiche a sacco secco. La dimensione dei compatti verdi è maggiore rispetto ai prodotti finali in carburo di tungsteno, poiché i compatti si restringono durante la sinterizzazione. Durante la compattazione verranno aggiunti alcuni agenti formanti come la cera di paraffina per ottenere i compatti attesi.

2.3.6 Sinterizzazione

Sembra che la sinterizzazione sia un processo semplice perché i lavoratori devono solo mettere i compatti verdi nel forno di sinterizzazione. In effetti, la sinterizzazione è complessa e ci sono quattro fasi durante la sinterizzazione. Sono la rimozione dell'agente di stampaggio e la fase di precombustione, la fase di sinterizzazione in fase solida, la fase di sinterizzazione in fase liquida e la fase di raffreddamento. I prodotti in carburo di tungsteno si restringono notevolmente durante la fase di sinterizzazione in fase solida.

Nella sinterizzazione, la temperatura dovrebbe aumentare gradualmente e la temperatura raggiungerà il suo picco nella terza fase, la fase di sinterizzazione in fase liquida. L'ambiente di sinterizzazione dovrebbe essere molto pulito. I prodotti in carburo di tungsteno si restringono notevolmente durante questo processo.

2.3.7 Controllo finale

Prima che i lavoratori imballino i prodotti in carburo di tungsteno e li inviino ai clienti, ogni singolo pezzo di prodotto in carburo di tungsteno deve essere ispezionato attentamente. Varie attrezzature nei laboratoriverrà utilizzato in questo processo, come un tester di durezza Rockwell, un microscopio metallurgico, un tester di densità, un coercimetro e così via. La loro qualità e proprietà, come durezza, densità, struttura interna, quantità di cobalto e altre proprietà, devono essere controllate e garantite.

3.Summary

Come materiale per utensili popolare e ampiamente utilizzato, il carburo di tungsteno ha un ampio mercato nell'industria manifatturiera. Come abbiamo detto sopra, il carburo di tungsteno ha un alto punto di fusione. Ed è un composto di tungsteno, carbonio e alcuni altri metalli, quindi il carburo di tungsteno è difficile da produrre con altri metodi tradizionali. I maschi della metallurgia delle polveri svolgono un ruolo importante nella produzione di prodotti in carburo di tungsteno. Mediante la metallurgia delle polveri, i prodotti in carburo di tungsteno ottengono una varietà di proprietà dopo una serie di processi di fabbricazione. Queste proprietà, come durezza, resistenza, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione e così via, hanno reso il carburo di tungsteno ampiamente utilizzato nell'industria mineraria, nel taglio, nell'edilizia, nell'energia, nella produzione, nell'esercito, nell'aerospaziale e così via.

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