Содержание
Тяжёлые сплавы — это сплавы на основе вольфрама с высокой плотностью, которая составляет не менее 16,5 г/см 3 . Тяжёлые сплавы получают только методами порошковой металлургии.
Содержание
Состав [ править | править код ]
Основой тяжёлых сплавов является вольфрам, содержание которого может составлять от 76% до 97%. Помимо вольфрама в состав сплавов обычно входят никель, железо и медь, но также могут входить и другие металлы — (молибден, кобальт, хром, серебро). Наибольшее распространение нашли тяжёлые сплавы марок ВНЖ (вольфрам−никель−железо) и ВНМ (вольфрам−никель−медь) [1] [2] .
| Марка сплава | Плотность г/см 3 | Состав, масс. % | |||
| W | Ni | Cu | Fe | ||
| ВНЖ 7-3 | 17,0 | 90 | 7 | — | 3 |
| ВНЖ 5-5 (деформированный) | 17,1 | 90 | 5 | — | 5 |
| ВНЖ 3,5-1,5 | 17,7 | 95 | 3,5 | — | 1,5 |
| ВНМ 2-1 | 18,1 | 97 | 2 | 1 | — |
| ВНМ 3-2 | 17,3 | 95 | 3 | 2 | — |
| ВНМ 5-3 | 16,8 | 92 | 5 | 3 | — |
| ВНМ 6-4 | 17,1 | 90 | 6 | 4 | — |
Технология получения [ править | править код ]
Технология получения тяжёлых сплавов основана на методах порошковой металлургии. Методы литья не могут быть применены в связи с большой разницей температур плавления и плотности используемых металлов.
Получение тяжёлых сплавов пропиткой пористого вольфрамового каркаса расплавленными металлами основано на затекании в поры жидкой фазы под действием капиллярных сил и образованием беспористого сплава. Пористый каркас получают прессованием и низкотемпературным спеканием вольфрамового порошка.
Помимо получения тяжёлых сплавов пропиткой, может быть использовано жидкофазное спекание прессовок. В этом случае порошки исходных металлов прессуют под давлением 100−200 МПа и спекают в среде водорода. В зависимости от марки сплава температура спекания составляет 1400−1500 °C для ВНМ и 1450−1550 °C для ВНЖ [3] . В свою очередь этот способ может быть заменен на горячее прессование, который одновременно совмещает процесс прессования и спекания [2] .
Полученные сплавы имеют двухфазную структуру, которая состоит из зерен вольфрама округлой формы и связки, представляющая собой твердый раствор вольфрама в Ni−Cu или в Ni−Fe. Рост и образование зерен вольфрама округлой формы связано с процессами растворения-осаждения через жидкую фазу и коалесценцией частиц вольфрама [4] .
Механические свойства [ править | править код ]
Тяжёлые сплавы характеризуются хорошей обрабатываемостью и могут быть подвергнуты термомеханической обработке. Твёрдость сплавов находится в пределах 20−30 HRC для марок ВНЖ и 24−30 HRC для марок ВНМ. В случае механико-термической обработки (обжатие на 22−24% с последующим отжигом) сплава ВНЖ 7-3 твёрдость может составлять 36−42 HRC. Предел прочности при растяжении составляет от 530 МПа до 1200 МПа, а относительное удлинение — 0,1−27% [2] [5] .
Применение [ править | править код ]
Высокая плотность тяжёлых сплавов позволяет им значительно поглощать γ-излучение. Так, при плотности сплава 16,5 г/см 3 коэффициент поглощения в 1,5 раза выше, чем у свинца, поэтому из них изготавливают защитные экраны и контейнеры для хранения радиоактивных веществ [1] . Из тяжёлых сплавов изготавливают сердечники подкалиберных снарядов, маховики колес, противовесы, регуляторы центрифуг, электрические контакты, электроды для контактной сварки, балансиры, противовесы для элеронов самолета [2] , инерционные грузы к часам с автозаводом [5] . Из сплавов марки ВНМ изготавливают роторы гироскопов и гирокомпасов, поскольку они не магнитны [4] .
Характеристика сплавов с вольфрамом:
- сплав вольфрама и кобальта — повышает срок эксплуатации стальных деталей, является незаменимым материалом для целей металлообработки, наваривания сплава на детали, а также для целей космонавтики и авиации;
- сплав вольфрама и титана — усиливает диффузионный барьерный слой между кремниевыми подножками и металлизацией сплавов из алюминия. Также его применяют для изготовления режущих инструментов;
- сплав вольфрама и никеля — применяют для изготовления коробов, контейнеров и других емкостей для хранения радиоактивных веществ.
Уважаемые клиенты! Цены действительны при оплате через сайт. Окончательная цена на продукцию формируется исходя из условий поставки: объема, условий оплаты и места отгрузки. Информация, размещенная на сайте, не является публичной офертой.
Все права защищены © 1991—2019 СпецМеталлМастер
Обратный звонок
Укажите свой телефон и наши менеджеры свяжутся с вами
Сегодня вольфрамовые сплавы – это тяжелые сплавы на основе тугоплавкого металла, которые широко используются во многих отраслях промышленности. В каталоге представлены стандартные распространённые марки. Возможен заказ полуфабрикатов (порошка, гранул, слитков, кусков и проч.) либо изделий и деталей, готовых к использованию или сборке машин, техники, установок различной направленности.
Состав и свойства
Содержание основы колеблется, в зависимости от марки. В промышленно-торговой компании "Вольфрамофф" можно купить сплавы с W от 75% до 97% и выше. В любом вольфрамовом сплаве, независимо от его чистоты, присутствуют легирующие компоненты и примеси. Среди часто встречающихся – медь, железо, никель. Именно из них формируются марки ВНМ и ВНЖ, где буквы в маркировке указывают на название элемента. Помимо этого соединения могут содержать хром, молибден, кобальт, даже серебро и любые другие металлы.
Механические и химические свойства обуславливают преимущества сплавов. К плюсам можно отнести:
- Плотность тугоплавких сплавов достигает 16,5 г/см3.
- Твёрдость достигает показателей 20-42 HRC. Для каждой марки характерен свой диапазон показателей.
- Высокий предел прочности при растяжении – до 1200 МПа.
- Относительное удлинение зависит от условий, в которых будет применяться деталь и от требований, которые предъявляются к данному показателю. Для марок твёрдых сплавов на основе вольфрама характерен широкий диапазон – от 1/10% до 27%!
- Хорошая обрабатываемость, несмотря на прочность и плотность. В нашей компании вы можете заказать обмотку проволоки, резку прокатных изделий, легирование слитков, плавку в различных средах, выполнение отверстий в готовых деталях, волочение проволоки различного диаметра из давальческого сырья.
- Работа в повышенных и экстремальных температурах. Многие марки вольфрамовых сплавов можно увидеть в элементах нагревательных и плавильных печей, защитных экранах, установках для выращивания монокристаллов.
Добавляя в слав те или иные легирующие компоненты, можно добиться точных характеристик, улучшить разнообразные свойства.
Производство и применение вольфрамовых твёрдых сплавов
Для получения вольфрамовых сплавов применимы лишь методы порошковой металлургии. В этом случае порошок при высокой температуре в специальных печах и определенной созданной среде спекаются. Далее под прессом формируются куски, слитки, штабики, в зависимости от требований к готовому продукту и этапов технологического процесса.
Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант, важно ознакомиться с видами сплавов на основе вольфрама:
- Рений-вольфрам. Имеет более высокие показатели пластичности после термической обработки, чем чистый металл. При высоких температурах именно рений добавляет сплаву прочности, позволяя работать в экстремальных температурах. В промышленности из сплава изготавливают термопары для измерения темп. металлов в углеродной среде.
- Вольфрам-молибден. Из марки МВ-Мп производят горячекатаные листы, изделия для высокотемпературных печей. МВ-2-МП – обработанные либо экструдированные заготовки, тигли. МВ10-МП – марка, которая востребована при изготовлении распыляемых мишеней. Вольфрам-молибденовые сплавы идеальны для изготовления частей высокотемпературных печей и теплообменников, установок для отжига уранового топлива.
- Вольфрам-железо-никель. ВНЖ сплавы, несмотря на содержание W от 80% до 97%, имеют высокий коэффициент поглощения гамма-излучения, превосходя свинец. Поэтому из тяжёлых сплавов (ВНЖ-97,5, ВНЖ-95, ВНЖ 7-3) часто изготавливаются защитные контейнеры и транспортировочные кейсы для хранения, перевозки радиоактивных веществ. Сплавы с добавлением никеля и железа идут на изготовления сердечников снарядов, балансиров, деталей центрифуг.
- Медно-вольфрамовый сплав может состоять из двух химических элементов или содержать также никель. Самые распространённые марки в России – ВНМ 3-2, ВНМ 5-3, ВНМ 2-1, ВД-30, ВД-25, ВД-20. Используются в оборудовании постоянного контроля, защитных экранах, коллиматорах. Из сплавов создают электрические контакты, части снарядов в оборонной промышленности.
Изготовление сплавов и деталей на заказ
ООО "Вольфрамофф" не только занимается производством прокатной и штампованной продукции из тяжелых тугоплавких сплавов. У нас можно заказать изготовление деталей по индивидуальным чертежам. Также предлагаем прием лома вольфрамовых сплавов на особо выгодных условиях. При заказе дополнительных услуг, выполняем лазерную резку, обмотку, штамповку любых изделий – нашего или стороннего производства. Нужна деталь, но нет чертежа? Обратитесь за помощью к нашим специалистам – разработаем чертежи и выпустим уникальные изделия именно для вашего предприятия!
Загрузка...
