Dengan kekuatan mekanik yang tinggi (17,5-19,3 g/cm³), titik leleh (3422 g/cm³), dan kepadatan sangat tinggi, paduan tungsten dikenal di bidang teknik militer, ruang angkasa, dan nuklir yang canggih. Tapi itu. Itu masih terkait dengan pemrosesan yang tinggi. kesulitan. Kesulitan ini disebabkan oleh rendahnya suhu oksidasi, ketahanan bahan yang diproses terhadap deformasi, dan suhu yang rendah. Akibatnya, tungsten menjadi rapuh dan kehilangan keuletannya, sehingga pengerjaannya menjadi sangat menantang. Sebagai solusinya, industri ini telah mengembangkan teknologi utama termasuk metalurgi serbuk, deformasi positif, dan pembentukan plastik. Dengan optimalisasi proses yang akurat dan penguatan sinter, presisi tinggi dan kinerja permukaan tungsten dapat dicapai. Di bawah ini, kami menguraikan metode kerja paduan tungsten.
1. Metalurgi Serbuk: Dasar Produksi-Bilet dengan Kemurnian Tinggi. Termasuk namun tidak terbatas pada aktivitas penting berikut, metalurgi serbuk adalah langkah pertama dalam pemrosesan paduan tungsten.
1) Pemurnian Bahan Baku dan Campuran Selanjutnya
Bubuk tungsten dengan kemurnian tinggi dipilih yang lebih dari atau sama dengan 99,95 persen dan kemudian dicampur secara seragam dengan komponen paduan Nikel, Besi, dan Kobalt selama penggilingan dan penyaringan bola. Sifat mampu bentuk bubuk berada pada kisaran 5 hingga 10 mikron. Untuk aplikasi spesifik, seperti bahan yang digunakan dalam fusi nuklir, partikel fase sekunder seperti titanium karbida, TiC, dan Yttrium oksida, Y2O3, digunakan untuk meningkatkan dispersi-memperkuat ketahanan terhadap radiasi.
2) Pembentukan dan Pra-Sintering
Uang kertas disiapkan menggunakan pengepresan isostatik (tekanan lebih besar dari atau sama dengan 2500 MPa) atau teknik pengepresan mati. Dimensi umumnya adalah batangan atau pelat 12x12x400 mm. Pra-sintering dilakukan pada suhu 1200 derajat selama satu jam dalam atmosfer hidrogen untuk meningkatkan kekuatan dan konduktivitas billet.
2. Pengolahan Plastik: Kunci Mengatasi Kemacetan Kerapuhan. Daktilitas rendah paduan tungsten memerlukan pemrosesan presisi melalui pembentukan plastik bersuhu tinggi:
1) Penggulungan Panas dan Hangat
Pengerolan panas dimulai pada suhu billet 1350-1500 derajat. Melalui beberapa lintasan penggulungan, ketebalan lembaran dikurangi dari 8 mm menjadi 0,5 mm. Gulungan harus dipanaskan terlebih dahulu hingga 100-350 derajat untuk mengurangi ketahanan terhadap deformasi. Penggulungan hangat (1200 derajat) selanjutnya menghaluskan lembaran menjadi 0,2 mm. Pelumasan grafit atau molibdenum disulfida disemprotkan selama proses untuk mencegah retak.
2) Swaging dan Menggambar Kawat
Swaging dilakukan dalam atmosfer hidrogen pada suhu 1400-1600 derajat. Penempaan putar ini mengubah billet menjadi batangan bulat seragam (diameter akhir 3 mm) dengan kepadatan 18,8-19,2 g/cm³. Menggambar kawat menggunakan proses "gambar hangat". Setelah pemanasan awal hingga 100-350 derajat, lembaran tersebut secara bertahap ditarik melalui tandu rantai ke ketebalan kawat yang lebih halus kurang dari 0,06 mm, cocok untuk aplikasi di bidang elektronik dan pencahayaan.
3. Proses Sintering: Peningkatan Kepadatan dan Kinerja. Sintering penting dalam meningkatkan kepadatan dan karakteristik mekanik paduan tungsten. Yang penting adalah:
(1) Peleburan Vertikal (Self-Sintering yang Dihambat): Arus dikirim langsung melalui billet untuk menghasilkan pemanasan Joule. Seperti arus yang disinter dari arus yang meleleh. Ia mengontrol jumlah butir menjadi sekitar 10.000 hingga 20.000 butir per mm² dan kepadatan menjadi 17,8 hingga 18,6 gram per cm³. Ini sangat ideal untuk kawat dan bagian-bagian kecil.
(2) Spark Plasma Sintering (SPS): Ini menggabungkan pulsa arus bersama dengan beberapa tekanan, dan mencapai densifikasi cepat di bawah 2000 0 C, dengan ukuran butir yang dikontrol kurang dari 300 nm dan peningkatan yang signifikan pada ketahanan mulur
3) Sintering Tanpa Tekanan Dua-Langkah: Suhu dikontrol secara bertahap (2300-2700 derajat ) dalam atmosfer vakum atau hidrogen, mencapai kepadatan teoritis melebihi 98%. Sangat cocok untuk tabung berukuran besar dan bagian berbentuk khusus.
4. Perawatan Permukaan dan Pasca Pemrosesan-: Fungsionalisasi dan Presisi
1) Elektroplating dan Pelapisan
Menanggapi kebutuhan mendesak perusahaan pelapisan listrik untuk mengurangi korosi dan keausan pada mekanisme ladang minyak, kami telah mengembangkan teknologi pelapisan listrik paduan tungsten. Paduan tungsten memiliki ketahanan korosi asam dan alkali yang lebih baik, serta ketahanan aus dan kekerasan yang sebanding dengan pelat listrik krom. Komponen-bagian yang panas memerlukan penyemprotan dengan lapisan-yang tahan oksidan (seperti silikon-aluminida) untuk mengurangi bencana oksidasi di atas 1000 derajat .
2) Permesinan dan Perlakuan Panas
Selama fase pemotongan, saat kita menggunakan perkakas karbida, penting untuk menaikkan Benda Kerja di atas 200-500 derajat , yang merupakan suhu transisi getas-yang ulet, untuk menghilangkan risiko retak. Proses “penuaan” berarti benda kerja harus melalui tahap modifikasi primer, yang kemudian dilanjutkan dengan tahap sekunder. Misalnya, jika paduan W-Re dipanaskan hingga 1500 derajat, maka kita tahu bahwa di dalamnya, kita pasti akan mencapai suhu 1650 derajat.
5. Proses Inovatif: Arah Baru dalam Penelitian
1) Metode Reaksi In-Situ
Pendekatan ini melakukan reaksi di tempat bubuk tungsten dengan karbon dan nitrogen untuk membentuk fase penguat tungsten karbida (WC) dan tungsten nitrida (WN). Reaksi ini menurunkan biaya pembuatan material komposit.
2) Manufaktur Aditif
Pendekatan ini menerapkan teknologi SLM (peleburan laser selektif), yang secara langsung membuat bagian-bagian geometris yang rumit. Dalam kombinasi dengan teknik lain, SLM, nanopowders, dan desain gradien mengatasi kendala spasial metode konvensional.
Beberapa material canggih dan berperforma tinggi diperlukan untuk reaktor fusi nuklir dan kendaraan hipersonik, dan hal ini mendorong pengembangan teknologi pemrosesan paduan tungsten. Melalui kolaborasi dalam metalurgi serbuk, pembentukan plastik, dan sintering, serta dalam setiap batch perlakuan permukaan, DBTT (suhu transisi ulet-rapuh) paduan tungsten diturunkan dari 400 derajat dan di bawah suhu kamar, sehingga meningkatkan ketahanannya terhadap radiasi dan oksidasi.
