Ψύκτρα από κράμα βολφραμίου-ρηνίου

περιγραφή προϊόντος

Κράμα ρήνιο βολφραμίου

Ένα κράμα ενισχυμένο με στερεό διάλυμα που αποτελείται από στοιχείο βολφραμίου και στοιχείο ρήνιο.

Το κράμα βολφραμίου-ρηνίου είναι ένα ενισχυμένο με στερεό διάλυμα κράμα που αποτελείται από στοιχείο βολφραμίου και στοιχείο ρήνιο. Η συνήθως χρησιμοποιούμενη περιεκτικότητα σε ρήνιο (κλάσμα μάζας, ποσοστό ) στο κράμα είναι 3, 5, 10, 25 και 26. Διαιρείται σε κράμα W-Re χαμηλής περιεκτικότητας (Re λιγότερο ή ίσο με 5 τοις εκατό) και σε κράμα W-Re υψηλής περιεκτικότητας ( Re Μεγαλύτερο ή ίσο με 15 τοις εκατό ).

Φιγούρα 1

Το κράμα βολφραμίου-ρηνίου είναι ένα ενισχυμένο με στερεό διάλυμα κράμα που αποτελείται από στοιχείο βολφραμίου και στοιχείο ρήνιο. Η συνήθως χρησιμοποιούμενη περιεκτικότητα σε ρήνιο (κλάσμα μάζας, ποσοστό ) στο κράμα είναι 3, 5, 10, 25 και 26. Διαιρείται σε κράμα W-Re χαμηλής περιεκτικότητας (Re λιγότερο ή ίσο με 5 τοις εκατό) και σε κράμα W-Re υψηλής περιεκτικότητας ( Re Μεγαλύτερο ή ίσο με 15 τοις εκατό ). Όταν η περιεκτικότητα σε Re στο κράμα υπερβαίνει το 26 τοις εκατό, το κράμα W-Re θα καταβυθίσει την εύθραυστη φάση σ.

Σύμφωνα με τη μέθοδο παρασκευής, τη μέθοδο ενίσχυσης και επιλεγμένες πρώτες ύλες με βάση το βολφράμιο, η ταξινόμηση των κραμάτων βολφραμίου-ρηνίου φαίνεται στο Σχήμα 1.

Τα κύρια υλικά επεξεργασίας του κράματος βολφραμίου-ρηνίου είναι το σύρμα και το φύλλο. Το μετάξι αποτελεί τη συντριπτική πλειοψηφία. Χρησιμοποιείται κυρίως ως δομικά υλικά υψηλής θερμοκρασίας.

Το κράμα βολφραμίου-ρηνίου έχει καλύτερες μηχανικές ιδιότητες και ολκιμότητα από το καθαρό βολφράμιο και έχει υψηλή ειδική αντίσταση, επομένως έχει καλύτερη δυνατότητα επεξεργασίας και συγκολλησιμότητας. Το κράμα βολφραμίου-ρηνίου που περιέχει 3 τοις εκατό ρήνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέταλλο πυρήνα του νήματος σωλήνων ηλεκτρονίων, του σύρματος πλέγματος και της καθόδου άμεσης θέρμανσης. Το κράμα βολφραμίου-ρηνίου που περιέχει θόριο, δηλαδή κράμα θοριωμένου βολφραμίου-ρηνίου, χρησιμοποιείται ως κάθοδος άμεσης θέρμανσης ενός μεγάλου σωλήνα εκτόξευσης και η απόδοσή του είναι καλύτερη από αυτή μιας καθόδου θοριωμένου βολφραμίου και δεν είναι εύκολο να παραμορφωθεί σε υψηλή θερμοκρασία. ο

Τα σκραπ από κράμα βολφραμίου-ρηνίου είναι κυρίως κράμα βολφραμίου-ρηνίου και περιλαμβάνει επίσης κράμα μολυβδαινίου-ρηνίου. Οι μέθοδοι ανάκτησης ρηνίου από απόβλητα κράματος βολφραμίου-ρηνίου περιλαμβάνουν τη μέθοδο οξειδωτικής βιογένεσης και τη μέθοδο τήξης άλατος αποσύνθεσης-ιοντοανταλλαγής.

Διαδικασία παραγωγής

Σχήμα 2

Υπάρχουν δύο μέθοδοι παραγωγής κράματος βολφραμίου-ρηνίου: η μεταλλουργία σκόνης και η τήξη. Η διαδικασία παραγωγής φαίνεται στο Σχήμα 2. Στην πραγματική παραγωγή κυριαρχεί η μέθοδος μεταλλουργίας σκόνης. Η ισοστατική συμπίεση και η επαγωγική θέρμανση μεσαίας συχνότητας πυροσυσσωμάτωσης μπορούν να αποκτήσουν ακατέργαστα κράματα υψηλής ποιότητας με την καλύτερη ομοιομορφία και συνοχή.

Παρασκευή σκόνης ρήνιο βολφραμίου

Εικόνα 3

Η μέθοδος παρασκευής σκόνης προ-κράματος βολφραμίου-ρηνίου είναι το κλειδί για την ομοιομορφία της σύνθεσης του κράματος. Η σύγκριση των διαφόρων μεθόδων προ-κράματος φαίνεται στο Σχήμα 3.

Προετοιμασία Billet

Το συμπαγές κράμα μπορεί να κατασκευαστεί με διαμόρφωση καλουπιού χάλυβα ή ψυχρή ισοστατική συμπίεση και το συμπαγές συμπαγές πυροσυσσωματώνεται σε ένα πυκνό ράβδο με σχετική πυκνότητα 85 τοις εκατό έως 95 τοις εκατό σε έναν κλίβανο κατακόρυφης τήξης που διέρχεται υδρογόνο, έναν κλίβανο ενδιάμεσης συχνότητας διέλευσης υδρογόνου ή ένας κλίβανος αντίστασης διέλευσης υδρογόνου. Υπάρχουν επίσης πλινθώματα που κατασκευάζονται με θερμή ισοστατική πίεση.

Επεξεργασία

Εικόνα 4

Τα πυροσυσσωματωμένα πλινθώματα κατασκευάζονται σε διαφορετικούς τύπους επεξεργασμένων υλικών, όπως ράβδους, σύρματα, πλάκες, φύλλα και λωρίδες, μέσω διαφορετικών μεθόδων επεξεργασίας (σφυρηλάτηση περιστρεφόμενης, έλασης, έλξης κ.λπ.). Η σύνθεση του κράματος βολφραμίου-ρηνίου με καλή απόδοση επεξεργασίας είναι W-(18~26)Re. Η συνιστώμενη βέλτιστη θερμοκρασία σφυρηλάτησης για την επεξεργασία του κράματος είναι 1500 μοίρες και η θερμοκρασία ανόπτησης είναι 1600~1800 μοίρες. Για κράματα με περιεκτικότητα σε Re > 26 τοις εκατό, η επιτρεπόμενη περιεκτικότητα σε φάση σίγμα είναι περιορισμένη. Αν και η κατακρήμνιση αυτής της δεύτερης φάσης οδηγεί σε ενίσχυση υλικού, η επεξεργασιμότητα του είναι ακόμα πολύ καλή. Κράματα με περιεκτικότητα σε Re<18% can be processed smoothly, but require a higher initial processing temperature.

Το σύρμα είναι το κύριο υλικό επεξεργασίας του κράματος w-Re. Οι ποιότητες σύρματος βολφραμίου-ρηνίου στη χώρα μου ταξινομούνται σύμφωνα με διαφορετικές ιδιότητες και η χημική σύνθεση φαίνεται στο Σχήμα 4.

Εικόνα 5

Η μέθοδος σύνθετης ενίσχυσης είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για την περαιτέρω βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων υψηλής θερμοκρασίας των κραμάτων W-Re. Η προσθήκη σωματιδίων Hfc ή η προσθήκη σωματιδίων ThO2 στο κράμα είναι η πιο κοινή σύνθετη μέθοδος και τα παρασκευασμένα συστήματα κραμάτων περιλαμβάνουν το σύστημα W-He-Hf-C και το W-He-ThO₂Σύστημα. Η κατανομή των σωματιδίων στο κράμα αλλάζει συνεχώς με τη διαδικασία επεξεργασίας. Το σχήμα 6 άτλαντας (α) δείχνει τη μικροδομή της αλλαγής κατανομής σωματιδίων Hfc στη ράβδο κράματος W-24.5Re-2Hfc. Μετά από θερμή ισοστατική συμπίεση (ράβδος ∅ 41 mm), η σχετική πυκνότητα του κράματος φτάνει το 99 τοις εκατό και τα σωματίδια στη συμπαγή δομή κατανέμονται σε όρια κόκκων και κόκκους (όπως φαίνεται στο Σχήμα 6 (α)) και στο επόμενο θερμό διαδικασία swaging Στο Hfc, όταν ο ρυθμός παραμόρφωσης φτάσει το 62 τοις εκατό, η φάση σ εμφανίζεται στη δομή και τα σωματίδια Hfc συγκεντρώνονται στο όριο του κόκκου (Εικόνα 6, άτλαντας (β)). Η βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του κράματος σε υψηλή θερμοκρασία φαίνεται στο Σχήμα 6 (γ). Το σχήμα 6 Άτλαντας (δ) και (ε) είναι η σύγκριση της μικροδομής του κράματος W-Re, W-Re-ThO₂ κράμα και κράμα W-Re-Hfc μετά από ανόπτηση 2500Κ. Μπορεί να φανεί ότι διαφορετικά Η μορφολογία που παρουσιάζεται με την προσθήκη σωματιδίων δεν είναι η ίδια.

Εκτέλεση

Το κράμα βολφραμίου-ρηνίου έχει μια σειρά από εξαιρετικές ιδιότητες, όπως υψηλό σημείο τήξης, υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή πλαστικότητα, υψηλή θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης, υψηλή ειδική αντίσταση, υψηλή θερμοηλεκτρική τιμή δυναμικού, χαμηλή πίεση ατμών, λειτουργία χαμηλής λειτουργίας ηλεκτρονίων και χαμηλή επέκταση Εύθραυστο θερμοκρασία μετάβασης. Οι ιδιότητες των τυπικών κραμάτων βολφραμίου-ρηνίου φαίνονται στο Σχήμα 7 (α) στα δεξιά. Μπορεί να φανεί από το δεξιό σχήμα του Σχήματος 7 ότι η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του εμποτισμένου ρηνίου είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη του καθαρού ρηνίου βολφραμίου.

Εικόνα 7

Οι ιδιότητες εφελκυσμού σε υψηλή θερμοκρασία πολλών κραμάτων βολφραμίου-ρηνίου φαίνονται στο Σχήμα 7 (β) στα δεξιά. Μπορεί να φανεί από το Σχήμα 7 ότι οι ιδιότητες εφελκυσμού αυτών των κραμάτων είναι πολύ υψηλότερες από αυτές του καθαρού βολφραμίου σε περίπου 1500 μοίρες. Το παράδειγμα της προσθήκης Hfc για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του κράματος βολφραμίου-ρηνίου σε υψηλή θερμοκρασία φαίνεται στο σχήμα 7 (γ) του τμήματος μικροδομής παραπάνω.

Εφαρμογή

Τόσο το βολφράμιο όσο και το ρήνιο είναι πυρίμαχα μέταλλα που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας. Αλλά έχουν επίσης μειονεκτήματα, το καθαρό βολφράμιο είναι εύθραυστο και η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης είναι πολύ χαμηλή. Το καθαρό ρήνιο έχει κακή απόδοση επεξεργασίας και είναι ακριβό. Έτσι, το εύρος εφαρμογής τους είναι πολύ περιορισμένο. Το βολφράμιο και το ρήνιο κατασκευάζονται σε κράματα βολφραμίου-ρηνίου με διάφορα συστατικά. Αυτά τα κράματα ξεπερνούν τα μειονεκτήματα του καθαρού βολφραμίου και του καθαρού ρηνίου και έχουν πολλές εξαιρετικές ιδιότητες, όπως υψηλό σημείο τήξης, υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή πλαστικότητα, υψηλή ειδική αντίσταση και υψηλή θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης, υψηλή θερμοηλεκτρική τιμή δυναμικού, χαμηλή τάση ατμών, λειτουργία χαμηλής λειτουργίας ηλεκτρονίων και χαμηλή θερμοκρασία μετάβασης από πλαστικό-εύθραυστο κ.λπ. Ταυτόχρονα, έχουν επίσης εξαιρετική αντίσταση στην απόδοση αντίδρασης "κύκλου νερού" και η τιμή είναι 75~ χαμηλότερη από το καθαρό ρήνιο 95 τοις εκατό.

Ως εκ τούτου, τα κράματα βολφραμίου-ρηνίου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην ηλεκτρονική τεχνολογία, τον θερμικό έλεγχο, τη σύγχρονη πυρηνική τεχνολογία και την αεροδιαστημική τεχνολογία, τη μέτρηση θερμοκρασίας, τα όργανα, τις ηλεκτρικές συσκευές και άλλα τμήματα επιστήμης και τεχνολογίας αιχμής. Συγκεκριμένα, το σύρμα από κράμα βολφραμίου-ρηνίου ταιριάζει σε ένα θερμοστοιχείο, το οποίο έχει υψηλό θερμοηλεκτρικό δυναμικό και ευαισθησία, και έχει ευρύ φάσμα μέτρησης θερμοκρασίας, γρήγορη ταχύτητα απόκρισης και καλή αντοχή στη διάβρωση. Είναι ένα καλό θερμοαισθητήριο υλικό στον τομέα της μέτρησης της θερμοκρασίας. Δεδομένου ότι τα θερμοστοιχεία βολφραμίου-ρηνίου αντικαθιστούν τα θερμοστοιχεία πλατίνας-ρόδιου είναι η γενική τάση.

• Εφαρμογή στην τεχνολογία ηλεκτρικής κενού

Οι κύριες απαιτήσεις απόδοσης για σωλήνες ηλεκτρονίων, κινοσκόπια και νήματα βολβών είναι:

① Καλή ολκιμότητα σε χαμηλή θερμοκρασία (δηλαδή καλή μορφοποίηση της περιέλιξης του σύρματος μίας χρήσης). Το επεξεργασμένο νήμα τυλίγεται, διπλώνεται ή συστρέφεται σε νήματα διαφόρων σχημάτων και μεγεθών, τα οποία πρέπει να έχουν καλή μόνωση μεταξύ τους, χαμηλή θερμοκρασία μετάπτωσης από πλαστικό-εύθραυστο, καλή ομοιομορφία και συνοχή.

② Η ανόπτηση σε χαμηλή θερμοκρασία έχει καλή ολκιμότητα (δηλαδή καλή μορφοποίηση δευτερεύοντος τυλίγματος). Τα μέρη του νήματος μετά την κύρια περιέλιξη πρέπει να ανόπτονται για να σταθεροποιηθεί το σχήμα και το μέγεθος των εξαρτημάτων. Γενικά, η ανόπτηση πραγματοποιείται εντός του εύρους θερμοκρασίας της πρωτογενούς ανακρυστάλλωσης του σύρματος. Μόνο σύρματα με καλή ολκιμότητα ανόπτησης σε χαμηλή θερμοκρασία μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις δευτερεύουσας περιέλιξης (νήμα διπλής έλικας) ή πολλαπλής περιέλιξης και αναδίπλωσης.

⑧ Καλή ολκιμότητα σε υψηλή θερμοκρασία (δηλαδή ολκιμότητα μετά από δευτερογενή ανακρυστάλλωση). Κατά τη διαδικασία αφαίρεσης του σύρματος πυρήνα, μεταφοράς και εγκατάστασης του σωλήνα, πρέπει να υποβληθεί σε κραδασμούς και κρούση και το νήμα με χαμηλή ολκιμότητα θα καταστραφεί. Το έτοιμο νήμα πρέπει να χρησιμοποιείται σε υψηλή θερμοκρασία και το νήμα πρέπει να διατηρείται στο επιθυμητό σχήμα κατά τη χρήση.

④ Η απόδοση κατά της χαλάρωσης σε υψηλή θερμοκρασία είναι καλή. Δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος του νήματος υπάρχει σε σπειροειδές σχήμα, το νήμα είναι μακρύτερο και έχει μια ορισμένη ποιότητα. Για να διατηρηθεί το βήμα αμετάβλητο κατά τη χρήση, η αντίσταση σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι το κλειδί.

• Χρησιμοποιείται ως υλικό ηλεκτρικής επαφής

Πολλά υλικά επαφής χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλεκτρικούς διακόπτες, όπως επαφές κόρνας αυτοκινήτου και επαφές ανάφλεξης, επαφές ρυθμιστή τάσης, επαφές τηλεφώνου, διάφορες επαφές ηλεκτρικών διακοπτών κ.λπ. Κατά την εργασία, κάθε ζεύγος επαφών έχει τα χαρακτηριστικά αμοιβαίας τριβής, διάβρωσης σπινθήρα και επαφή υψηλής συχνότητας. Επομένως, το υλικό επαφής θα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις: ① Η αντίσταση επαφής του υλικού είναι μικρή, ②Το χαρακτηριστικό βολτ-αμπέρ του τόξου είναι μικρό, ⑧Ο ρυθμός διάβρωσης βύθισης είναι μικρός.

Τα μέταλλα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά επαφής είναι: χαλκός, άργυρος, πλατίνα, ρόδιο, ιρίδιο, βολφράμιο, μολυβδαίνιο, ρήνιο, κράμα βολφραμίου-χαλκού, κράμα βολφραμίου-αργύρου, κράμα βολφραμίου-πηγουνιού και κράμα υψηλού ειδικού βάρους. Το βολφράμιο, το μολυβδαίνιο, το ρήνιο και τα κράματά τους έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε επαφές κόρνας αυτοκινήτων και επαφές ανάφλεξης. Η χρήση κράματος βολφραμίου-ρηνίου ως υλικό επαφής εξακολουθεί να είναι ένα προϊόν που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια. Μπορεί να συγκριθεί με πλατίνα, ιρίδιο, ρόδιο και άλλες επαφές πολύτιμων μετάλλων.

• Χρησιμοποιείται ως υλικό θερμοστοιχείου

Τα σύρματα από κράμα βολφραμίου-ρηνίου διαφόρων συνθέσεων μπορούν να συνδυαστούν σε θερμοστοιχεία βολφραμίου-ρηνίου. Τα θερμοστοιχεία βολφραμίου-ρηνίου που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική πρακτική περιλαμβάνουν: W/W-26Re doped, W-3Re/W-25Re, W-5Re/W{{7 }}Re και W-5Re/W-26Re και άλλα θερμοστοιχεία βολφραμίου-ρηνίου . Έχουν υψηλή τιμή θερμοηλεκτρικού δυναμικού και υψηλή ευαισθησία, η σχέση αντιστοιχίας θερμοηλεκτρικού δυναμικού - θερμοκρασίας είναι καλή γραμμικότητα, υψηλή θερμοκρασία μέτρησης (έως 2800 βαθμούς ), υψηλή ακρίβεια (η επιτρεπόμενη απόκλιση είναι ±{{ 17}}.25 τοις εκατό t, ±0,5 τοις εκατό t και ±0,5 τοις εκατό t και ± 1 τοις εκατό t και άλλα τρία).

Τα θερμοστοιχεία βολφραμίου-ρηνίου χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση της θερμοκρασίας στο κενό, τη μείωση της ατμόσφαιρας και την αδρανή ατμόσφαιρα για τη μέτρηση θερμοκρασίας και το πεδίο υψηλής θερμοκρασίας. Η λήψη ορισμένων ειδικών αντιοξειδωτικών μέτρων σε μια οξειδωτική ατμόσφαιρα μπορεί να αντικαταστήσει το θερμοστοιχείο πλατίνας-ρόδιου για μέτρηση θερμοκρασίας. Η τιμή του θερμοστοιχείου βολφραμίου-ρηνίου είναι 12 έως 18 φορές χαμηλότερη από αυτή του ενιαίου θερμοστοιχείου πλατίνας-γερμανίου. Η μέτρηση της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου βολφραμίου-ρηνίου αντί του θερμοστοιχείου πλατίνας-ρόδιου έχει προφανή οικονομικά οφέλη και έχει δοθεί όλο και μεγαλύτερη προσοχή από τους ανθρώπους.

• Άλλες εφαρμογές

(1) Δομικά υλικά υψηλής θερμοκρασίας

Τα κράματα βολφραμίου-ρηνίου που χρησιμοποιούνται στα αεροδιαστημικά οχήματα περιλαμβάνουν: ασπίδες θερμότητας, περιφερειακά μέρη ακροφυσίων πυραύλων, κωνικά μέρη, επιστρώσεις για κινητήρες ή εξαρτήματα κινητήρα. Δοχεία από κράμα βολφραμίου-ρηνίου και υλικά χωνευτηρίου θερμαίνονται στους 2000 βαθμούς χωρίς αντίδραση για διύλιση ουρανίου. Τα κράματα βολφραμίου-ρηνίου χρησιμοποιούνται για θερμαντικά στοιχεία και θερμικές ασπίδες κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας, χωνευτήρια για εξάτμιση μετάλλων υψηλής καθαρότητας και ελατήρια, βίδες, παξιμάδια, ράβδους στήριξης και μπιέλες σε πεδία υψηλής θερμοκρασίας, τα οποία έχουν καλή πλαστικότητα.

(2) Υλικά ανθεκτικά στη φθορά

Επειδή το κράμα βολφραμίου-ρηνίου έχει υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή, καλή αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή βελόνων εκτύπωσης εκτυπωτών και η διάρκεια ζωής του μπορεί να φτάσει τις 100 εκατομμύρια φορές. Επιπλέον, μπορεί επίσης να κατασκευάσει μύτες, σφυριά κέντρου βάρους και ανθεκτικά στη φθορά μέρη οργάνων τοπογραφίας και χαρτογράφησης.

(3) Υλικό ηλεκτροδίου

Ράβδοι από κράμα βολφραμίου-ρηνίου που περιέχουν οξείδιο του θορίου, ζιρκονία και σωματίδια διασκορπισμένα με οξείδιο του δημητρίου χρησιμοποιούνται για ηλεκτρόδια μηχανών συγκόλλησης με τόξο αργού και μη αναλώσιμα ηλεκτρόδια τήξης ηλεκτρικού τόξου. Είναι ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες και αφαίρεση, και έχει μεγάλη διάρκεια ζωής.

Διαδικασία χύτευσης με έγχυση μετάλλων

Συστήματα Ανίχνευσης