Вольфрамовый порошок ВЧГ из ВЧДК: технические характеристики и применение
Вольфрамовый порошок ВЧГ, получаемый из вольфрамового концентрата ВЧДК (высокочастотный доводочный концентрат), представляет собой исходный материал для производства твердых сплавов, тугоплавких соединений и специальных сталей. Данная категория порошка характеризуется строго контролируемым гранулометрическим составом и химической чистотой, что обеспечивает стабильность технологических процессов спекания и последующей механической обработки.
Порошок ВЧГ из ВЧДК производится методом водородного восстановления паравольфрамата аммония, полученного из концентрата ВЧДК. Технология восстановления позволяет регулировать размер частиц в диапазоне 0,5–40 мкм в зависимости от температурного режима и скорости подачи водорода. Конечный продукт отличается высокой насыпной плотностью — 2,8–4,5 г/см, что оптимизирует процессы прессования заготовок и снижает усадку при спекании.
Химический состав и примеси
Содержание основного компонента в порошке ВЧГ из ВЧДК составляет не менее 99,95 % WO до восстановления и 99,9 % W после восстановления. Контроль примесей осуществляется на уровне ppm, что критично для производства прецизионных изделий. Основные лимитируемые примеси:
- железо — не более 0,005 %;
- кремний — не более 0,003 %;
- алюминий — не более 0,002 %;
- кальций — не более 0,002 %;
- молибден — не более 0,01 %.
Низкое содержание кислорода (менее 0,1 %) после восстановления обеспечивает корректное протекание процессов жидкофазного спекания при производстве твердосплавных пластин и режущего инструмента.
Гранулометрические характеристики
Распределение частиц по размерам для порошка ВЧГ из ВЧДК контролируется лазерной дифракцией и ситовым анализом. Типовые фракции, поставляемые промышленностью:
| Фракция, мкм | Средний размер, мкм | Насыпная плотность, г/см | Удельная поверхность, м/г | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–2,0 | 1,2 | 2,8 | 3,5–5,0 | Мелкозернистые твердые сплавы |
| 2,0–6,0 | 3,8 | 3,4 | 1,5–2,5 | Среднезернистые сплавы ВК, ТК |
| 6,0–15,0 | 9,5 | 4,1 | 0,5–1,0 | Крупнозернистые сплавы, электроды |
Технологические особенности переработки
Порошок ВЧГ из ВЧДК демонстрирует стабильную прессуемость при удельном давлении 150–250 МПа. Формовочные добавки (синтетический каучук, парафин, ПЭГ) вводятся в количестве 1,5–3,0 % для повышения прочности сырых заготовок. Спекание проводится в вакуумных печах при температуре 1400–1600 C для получения карбида вольфрама и 1450–1550 C для твердосплавных смесей с кобальтовой связкой.
Для производства тяжелых вольфрамовых сплавов на основе W–Ni–Fe порошок ВЧГ из ВЧДК смешивается с никелевым и железным порошками в шаровых мельницах в течение 24–48 часов. Жидкофазное спекание при 1460–1520 C обеспечивает плотность готового материала 17,0–18,5 г/см.
Области промышленного применения
Порошок ВЧГ из ВЧДК используется в следующих производственных процессах:
- изготовление твердосплавных режущих пластин для токарной и фрезерной обработки;
- производство буровых коронок и породоразрушающего инструмента для горнодобывающей отрасли;
- выпуск контактов и электродов для дуговой сварки и электроэрозионной обработки;
- изготовление рентгенозащитных элементов и радиационных экранов;
- производство балластных грузов и противовесов для авиационной техники;
- получение вольфрамовой проволоки и прутков методом порошковой металлургии.
При заказе партий порошка ВЧГ из ВЧДК необходимо указывать требуемую фракцию, допустимое содержание примесей и метод контроля гранулометрического состава. Поставки осуществляются в герметичных контейнерах с инертным газом для предотвращения окисления при транспортировке и хранении.
Вопросы и ответы
Чем отличается порошок ВЧГ из ВЧДК от порошка из других концентратов?
Исходный концентрат ВЧДК отличается повышенным содержанием триоксида вольфрама (не менее 65 %) и низким уровнем примесей, что позволяет получать порошок с содержанием основного вещества 99,9 % без дополнительных стадий очистки.
Какой метод контроля гранулометрического состава применяется для порошка ВЧГ?
Используется лазерная дифракция на анализаторах типа Malvern Mastersizer и ситовой анализ для фракций крупнее 40 мкм. Дополнительно контролируется удельная поверхность методом БЭТ.
Какие требования к хранению вольфрамового порошка ВЧГ?
Хранение осуществляется в закрытой таре при относительной влажности не более 60 % и температуре не выше 25 C. Срок хранения без изменения свойств — 12 месяцев с даты изготовления.
Возможно ли использование порошка ВЧГ для аддитивных технологий?
Для SLM-печати требуется фракция 15–45 мкм со сферической формой частиц. Порошок ВЧГ из ВЧДК имеет угловатую форму, поэтому перед применением в 3D-печати необходима дополнительная сфероидизация плазменным методом.
