Вольфрамовый порошок ПВЗК: характеристики, фракции и применение
Вольфрамовый порошок ПВЗК — восстановленный металлический порошок вольфрама, получаемый водородным восстановлением триоксида вольфрама WO или вольфрамового ангидрида при температуре 700–900 C. Аббревиатура расшифровывается как «порошок вольфрамовый зернистый крупный»; марка нормируется по ГОСТ 21273-75 и выпускается преимущественно с размером частиц от 40 до 250 мкм. Материал отличается развитой поверхностью частиц, губчатой морфологией и повышенной насыпной плотностью по сравнению с тонкодисперсными марками ПВЧ и ПВТ.
Технические параметры и химический состав
Порошок ПВЗК содержит не менее 99,9 % вольфрама по массе. Остаточное содержание кислорода не превышает 0,25 %, влаги — 0,05 %. Гранулометрический состав контролируется ситовым анализом и лазерной дифракцией; насыпная плотность составляет 6,5–9,5 г/см, плотность после утряски — до 11 г/см. Частицы имеют угловатую или оскольчатую форму с внутренней пористостью, что обеспечивает высокую спекаемость при горячем изостатическом прессовании.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Допуск |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля W | 99,9 | ГОСТ 21273-75 | % | не менее |
| Кислород O | 0,10–0,25 | восстановительное плавление | % | 0,03 |
| Фракция | 40–250 | ситовой анализ | мкм | по классу |
| Насыпная плотность | 6,5–9,5 | ГОСТ 19440 | г/см | 0,5 |
| Плотность утряски | 9,0–11,0 | ГОСТ 25279 | г/см | 0,5 |
| Влажность | 0,05 | гравиметрия | % | не более |
Области применения
Крупнозернистая фракция ПВЗК ориентирована на процессы, где требуется высокая текучесть шихты и стабильная усадка при спекании. Основные направления:
- Производство тяжёлых сплавов ВНЖ (вольфрам–никель–железо) для сердечников бронебойных боеприпасов и роторов гироскопов.
- Изготовление вольфрамовых электродов для дуговой сварки в среде аргона и плазменной резки металлов.
- Спекание заготовок фильер, матриц и волочильных глазков для обработки металлов давлением.
- Напыление износостойких покрытий методом HVOF и плазменного напыления на детали запорной арматуры.
- Легирование жаропрочных никелевых сплавов в вакуумно-индукционных печах.
- Производство контактов высоковольтных выключателей и радиационных экранов.
Технологические особенности переработки
Порошок ПВЗК перерабатывается методами холодного изостатического прессования при давлении 150–250 МПа с последующим спеканием в водороде при 2200–2400 C или вакуумным спеканием. Для получения беспористых заготовок применяется горячее изостатическое прессование при 1400–1600 C и давлении 100–200 МПа. Крупная фракция снижает пирофорность и упрощает дозирование в автоматических пресс-формах, однако требует более длительной выдержки при спекании для полного заращивания пор.
Условия хранения и транспортировки
Материал поставляется в герметичных металлических барабанах или полиэтиленовых контейнерах с инертным заполнением. Хранение осуществляется в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не выше 60 % и температуре от –20 C до +40 C. При контакте с открытым пламенем порошок вольфрама негорюч, но пылевоздушная смесь при дисперсности ниже 50 мкм способна к воспламенению; фракция ПВЗК относится к умеренно опасным по пожарной классификации.
Вопросы и ответы
Чем ПВЗК отличается от марки ПВТ?
ПВЗК имеет крупнозернистую фракцию 40–250 мкм и насыпную плотность 6,5–9,5 г/см, тогда как ПВТ — тонкодисперсный порошок с размером частиц менее 10 мкм и насыпной плотностью 2,5–4,5 г/см. ПВЗК применяется для тяжёлых сплавов и электродов, ПВТ — для порошковой металлургии деталей малого сечения.
Какой стандарт регламентирует вольфрамовый порошок ПВЗК?
Основной нормативный документ — ГОСТ 21273-75, устанавливающий марки, химический состав, гранулометрию и методы испытаний. Дополнительно параметры подтверждаются сертификатом качества производителя с указанием фактических значений по каждой партии.
При какой температуре спекается ПВЗК?
Спекание проводится в водородной среде при 2200–2400 C либо в вакууме при 2000–2300 C. Для горячего изостатического прессования температура составляет 1400–1600 C при давлении 100–200 МПа.
Допускается ли длительное хранение порошка на открытом воздухе?
Нет. Вольфрамовый порошок ПВЗК окисляется при контакте с влагой и кислородом воздуха, что повышает содержание кислорода выше 0,25 % и ухудшает спекаемость. Хранение допускается только в герметичной таре с инертной средой при влажности не более 60 %.
