Свойства и степени на волфрам
Волфрамът има свои механични и физични свойства, както и няколко сорта.
Физическите свойства включват:
Коефициентът на термично линейно разширение е 4.32 * 10 (-6) m / mK.- Електрическо съпротивление - 5.5 µOhm * cm.
- Топлинна проводимост - 129 W / (m * K).
- Специфичен топлинен капацитет - 0.147 J / (g * K).
- Точка на кипене - 5900 градуса.
- Точка на топене - 3380 градуса.
- Плътност - 19.3 g / cm3.
- Атомният диаметър - 0.274 nm.
- Атомната маса е 183.84 g / mol.
- Атомно число - 74.
Механични свойства:
- Относително удължаване - 0%.
- Временна съпротива - 800-1100 МРа.
- Отношението на Пуасон е 0, 29.
- Модул на срязване - 151.0 GPa.
- Модулът на еластичност е 415.0 GPa.
Този метал се отличава с ниска степен на изпарение дори при 2 000 градуса и много голяма точка на кипене - 5900 градуса. Свойствата, които ограничават използването на този материал, са ниска устойчивост към окисление, висока склонност към ронливост и висока плътност. Прилича на стомана. Използва се за получаване на сплави с висока якост. Може да се обработва само след нагряване. Температурата на нагряване зависи от точния метод на обработка, който възнамерявате да извършите.
Волфрамът има следните марки:
MB - сплав от волфрам и молибден. Силата на молибден се увеличава при запазване на пластичността след изпичане.- BPH - волфрам без добавки. Приемливо е да се увеличи съдържанието на примеси.
- BP - сплав от рений и волфрам.
- VL, VI, VT - волфрам с добавка съответно на лантанов оксид, итрий и торий. Увеличете емисионните свойства на волфрам.
- VM - волфрам с торий и силициеви добавки. Повишава температурата на прекристализация и силата при високи температури.
- VA - волфрам с алуминиеви и силикатни алкални добавки. Повишава температурата на първичната рекристализация, стабилността на размерите при високи температури, както и силата след отгряване.
- HF - чист без добавки.
сфера на приложение
Поради своите уникални свойства, волфрамът се използва широко. В промишлеността се използва в чиста форма и в сплави.
Основните области на приложение са:
Стана специален. При производството на високоскоростни стомани и инструментални стомани този материал се използва като легиращ елемент или като основен компонент. От такива стомани се произвеждат щампи, перфоратори, фрези, свредла и други. Буквата "P" в името на сплавта означава, че тя е високоскоростна стомана, а буквите "K" или "M" - стомана, легирана с кобалт или молибден. Волфрамът все още е част от магнитни стомани, които се разделят на кобалтов волфрам и волфрам.- Твърди сплави на основата на волфрамов карбид. Това е съединение от въглерод и волфрам. Той е огнеупорен, устойчив на износване и има висока твърдост. От него се правят работни части на пробивни и режещи инструменти.
- Устойчиви на износване и топлоустойчиви сплави. Те използват огнеупорен волфрам. Най-често срещаните са хромовите и кобалтовите съединения - стерит. Обикновено те се отлагат върху тежко носени машинни части с помощта на настилка.
- Тежки и контактни връзки. Те включват сплави на волфрам със сребро и мед. Това са доста ефективни контактни материали за производството на работни части на ключове, ключове, електроди за точково заваряване и други съоръжения.
- Електрическо осветление и електровакуумно оборудване . Волфрам под формата на различни ковани части, ленти или проводници се използват в производството на рентгенова технология, радио електроника и електрически лампи. Той е най-добрият материал за спирали и нишки. Волфрамовите пръти и проводници се използват за електрически печки с висока температура. Тези електрически нагреватели могат да работят в атмосфера на инертен газ, водород или вакуум.
- Заваръчни електроди. Заваряването е важна област за прилагането на този метал. От него са изработени електроди за електродъгово заваряване, тъй като те са непропускливи.
Процес на производство на огнеупорен волфрам
Този материал се приписва на редки метали. Тя се характеризира с относително малки обеми на потребление и производство, а също и в земната кора с ниска честота. Нито един от редките метали не се получава чрез редукция от суровини. Първоначално се преработва в химическо съединение. И всяка рядка метална руда преди обработката се подлага на допълнително обогатяване.
Има три основни етапа за получаване на рядък метал:
- Разлагане на рудата. Извлеченият метал се отделя от основната маса на преработените суровини. Той се концентрира в утайката или разтвора.
- Приготвяне на чисто химическо съединение. Неговият подбор и пречистване.
- От полученото съединение се отделя метал. Така се получават чисти материали без примеси.
В процеса на получаване на волфрам има и няколко етапа . Суровините са щехели и волфрамит. Обикновено в състава им се съдържат от 0, 2 до 2% волфрам.
- Рудата се обогатява с електростатично или магнитно разделяне, флотация и гравитация. Резултатът е волфрамов концентрат, който съдържа около 55-65% волфрамов анхидрид. В тях се контролира и наличието на примеси: бисмут, антимон, мед, калай, арсен, сяра, фосфор.
- Получаване на волфрамов анхидрид. Той е суровина за производството на метален волфрам или неговия карбид. За тази цел се извършват редица процедури, като: излугване на агломерат и сплави, разлагане на концентрати, производство на волфрамова техническа киселина и др. В резултат на тези действия трябва да получите продукт, който съдържа 99, 9% волфрамов триоксид.
- Получаване на прах. В прахообразна форма чистият метал може да бъде получен от анхидрида. За тази цел редукцията се извършва с въглерод или водород. Намаляването на въглерода е по-рядко, тъй като анхидридът е наситен с карбиди и това води до крехкост на метала и лоша обработка. При получаване на праха се използват специални методи, които ви позволяват да контролирате формата и размера на зърната, размера на частиците и химическите състави.
- Получаване на компактен волфрам. По същество тя е под формата на блокове или барове е празна за производството на полуготови продукти: ленти, пръти, тел и др.
Волфрам продукти
Много елементи, необходими за икономиката, са изработени от волфрам, като тел, пръти и др.
пръти
Един от най-разпространените продукти от този огнеупорен материал са волфрамови пръти. Изходният материал за неговото производство е запасът.
За да получите бар от персонала, той се изковава с помощта на ротационна машина за коване.
Кован при нагряване, тъй като този метал е много крехък при стайна температура. В изковаването има няколко етапа. При всяко следващо се получават пръчки с по-малък диаметър.
На първия етап се получават пръчки, които имат диаметър до 7 милиметра, ако персоналът е с дължина от 10 до 15 сантиметра. Температурата на детайла по време на коване трябва да бъде равна на 1450−1500 градуса. Отоплителният материал обикновено е молибден. След втория етап пръчките ще бъдат с диаметър до 4, 5 милиметра. Температурата на ядрото в неговото производство е около 1250−1300 градуса. На следващия етап пръчките ще имат диаметър до 2, 75 милиметра.
Прътовете от клас HF и VA се получават при по-ниски температури от ВН, VL и VT.
Ако детайлът е получен чрез топене, тогава не се извършва горещо коване. Това се дължи на факта, че тези блокове имат груба зърнена структура. При използване на горещо коване могат да се получат повреди и пукнатини.
В този случай, волфрамовите блокове се подлагат на горещо двойно пресоване (приблизителната степен на деформация е 90%). Произведено първото натискане при температура 1800-1900 градуса, а второто - 1350-1500. След това детайлите се подправят горещо, за да се получат волфрамови пръчки от тях.
Този продукт се използва в много промишлени сектори. Един от най-често използваните електроди за заваряване. За тях са подходящи барове, които са изработени от марки VL, VL и VT. Като нагреватели се използват пръти от MV, BP и V.A. Те се използват в пещи, чиято температура може да достигне 3 000 градуса във вакуум, атмосфера на инертен газ или водород. Волфрамовите пръчки могат да бъдат катоди на газови зареждащи и електронни устройства, както и радио-тръби.
електроди
Един от основните компоненти, които са необходими за заваряване, са заваръчните електроди. При заваряване дъга те се използват най-широко. Отнася се за термичния клас на заваряване, при който се извършва топене поради топлинна енергия. Автоматичното, полуавтоматично или ръчно заваряване е най-често срещаното. Напрежението създава топлинна енергия, която се намира между продукта и електрода. Дъгата се нарича стабилен мощен електрически заряд в йонизирана атмосфера на метални пари и газове. За да се получи дъга, електродът към мястото на заваряване провежда електрически ток.
Заваръчната пръчка се нарича телена пръчка, върху която се нанася покритие (възможни са и варианти без покритие). За заваряване има много различни електроди. Отличителните им характеристики са диаметър, дължина, химичен състав. Различни електроди се използват за заваряване на някои сплави или метали. Най-важният вид класификация е отделянето на електродите в нетопими и топящи се.
Заваръчните консумативи електроди се стопяват по време на заваряване, като техният метал заедно с разтопения метал на заварената част допълва заваръчната вана. Тези електроди са направени от мед и стомана.
Но електродите, които не се топят по време на процеса на заваряване, не се топят. Те включват волфрамови и въглеродни електроди. При заваряване трябва да се подава пълнежен материал, който се топи и с разтопения материал на заварения елемент да се образува заваръчна вана. За тази цел се използват главно заваръчни пръти или тел. Заваръчните електроди могат да бъдат непокрити и покрити. Покритието играе важна роля. Нейните компоненти могат да осигурят на заваръчния метал определени свойства и състав, защита на разтопения метал от влиянието на въздуха и стабилно запалване на дъгата.
Компонентите в покритието могат да бъдат деоксидиращи, шлакообразуващи, газообразуващи, стабилизиращи или легиращи. Покритието може да бъде целулозен, основен, рутилов или кисел.
Волфрамовите електроди се използват за заваряване на цветни метали, както и на техните сплави, високолегирани стомани. Добре волфрамовият електрод е подходящ за образуване на заварка с повишена здравина и частите могат да имат различен химичен състав.
Волфрам продуктите са много високо качество и са намерили своето приложение в много индустрии, в някои е просто незаменим.