Вольфрамовый порошок ВК11ВК в Минске


Вольфрамовый порошок ВК11ВК: характеристики, фракции и применение

Вольфрамовый порошок марки ВК11ВК — это продукт переработки твёрдосплавных отходов, содержащий вольфрам и кобальт в соотношении, соответствующем составу сплава ВК11ВК (11 % Co, остальное — WC). Материал получают методами химической и механохимической переработки: окислением, восстановлением, размолом. Порошок предназначен для повторного использования в производстве твёрдых сплавов, наплавочных материалов и специальных смесей.

Технические характеристики

Основные параметры порошка ВК11ВК определяются исходным сырьём и технологией переработки. Содержание кобальта — 10–12 %, вольфрама — 82–86 %, углерода общего — 5,5–6,2 %. Гранулометрический состав варьируется от 1 до 40 мкм в зависимости от способа измельчения. Насыпная плотность — 3,5–6,5 г/см. Содержание кислорода — не более 0,5–1,5 %. Влажность — не более 0,1 %.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на спеканиеПримечание
Содержание Co10–12 %Атомно-абсорбционный анализОбеспечивает жидкофазное спеканиеСоответствие составу ВК11ВК
Содержание W82–86 %ГравиметрияФормирование каркаса WCОсновная фаза
Кислород 1,5 %Восстановительное плавлениеПовышенное содержание требует дополнительного восстановленияКритичный параметр
Фракция1–40 мкмЛазерная дифракцияОпределяет усадку и пористостьЗависит от помола
Насыпная плотность3,5–6,5 г/смВолюмометр СкоттаВлияет на прессуемость—

Фракционный состав и способы получения

Порошок ВК11ВК выпускается в нескольких фракционных классах, ориентированных на конкретные технологические задачи:

  • Мелкозернистая фракция 1–5 мкм — для изготовления субмикронных твёрдых сплавов, применяемых в режущем инструменте малого диаметра.
  • Среднезернистая фракция 5–15 мкм — для прессования заготовок фильер, волок, штампов горячей штамповки.
  • Крупнозернистая фракция 15–40 мкм — для наплавочных смесей и плазменного напыления износостойких покрытий.
  • Порошок после восстановления оксидов — для получения смесей с регулируемым углеродным балансом.

Переработка отходов ВК11ВК включает цинковый метод, кислотное растворение кобальтовой связки, электрохимическое диспергирование. Каждый метод даёт порошок с различной морфологией частиц: осколочной, губчатой или сферической.

Применение в промышленности

Вольфрамовый порошок ВК11ВК востребован в следующих областях:

  • Производство твёрдосплавных пластин для токарной и фрезерной обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов.
  • Изготовление быстроизнашиваемого инструмента: свёрл, метчиков, развёрток, работающих в условиях ударных нагрузок.
  • Наплавка уплотнительных поверхностей запорной арматуры нефтегазового оборудования.
  • Плазменное напыление износостойких покрытий на детали горно-шахтного оборудования: зубья ковшей, буровые коронки.
  • Получение порошковых проволок для дуговой наплавки под флюсом.
  • Спекание заготовок для волочильного инструмента в метизном производстве.

Технологические особенности использования

При подготовке шихты из порошка ВК11ВК необходимо учитывать повышенное содержание кислорода по сравнению с первичным сырьём. Рекомендуется вводить углеродсодержащие добавки (сажу, графит) для корректировки углеродного баланса. Спекание проводится в вакуумных печах при температуре 1380–1450 C. Для достижения плотности выше 99 % теоретической применяют горячее изостатическое прессование. Порошок склонен к сегрегации при хранении, поэтому перед использованием требуется усреднение в смесителях барабанного типа.

Вопросы и ответы

Каково содержание кобальта в порошке ВК11ВК?

Содержание кобальта составляет 10–12 %. Точное значение зависит от исходного сырья и метода переработки. Контроль осуществляется атомно-абсорбционным анализом.

Можно ли использовать порошок ВК11ВК для наплавки?

Да, крупнозернистые фракции 15–40 мкм применяются в наплавочных смесях и для плазменного напыления. Мелкие фракции для наплавки не используются из-за повышенного угара.

Как корректировать углеродный баланс при спекании?

В шихту вводят сажу или графит в количестве, рассчитанном по содержанию кислорода. При содержании кислорода 1 % требуется примерно 0,1–0,15 % углерода для восстановления.

Какая температура спекания рекомендуется для порошка ВК11ВК?

Оптимальный диапазон — 1380–1450 C в вакууме. Для достижения максимальной плотности применяют горячее изостатическое прессование при 1350–1400 C и давлении 100–150 МПа.