洛阳稀之研金属材料有限公司
钨及钨基材料介绍
钨是元素周期表中第74个元素,国内钨矿资源丰富,包括黑钨矿和白钨矿。单质钨具有银灰色,硬度大,熔点高达3410℃,常温下耐酸碱腐蚀。钨主要用于制造灯丝和高温合金,在航空火箭技术和军事领域有重要应用。此外,钨还是制造高速钢和永磁体钢的关键元素。
稀之研发现在金属中,钨具有最高的熔点(3420℃)和最低的蒸气压。即使达到高真空技术的最高温度,钨依然能满足其性能要求;低热膨胀及其高熔点和完美的形状稳性使得钨成为玻璃封装技术绝佳的材料;钨的电阻性能是钨用作加热材料和高温炉材料的重要因素。钨还具有高密度和良好的吸附能力,因此钨经还常用在电力辐射行业。
钨具有很大的脆性,常温因此难以加工。然而在稍高的温度(200℃-500℃)下,钨的韧性就会得到很大改善。钨的高温强度和应力取决于加工率,在一定温度下的退火处理对钨的高温强度和应力影响也非常显著。
因此稀之研在加工钨制品,板带需要热轧。丝杆材料均加热加工。
钨的机械性能:钨的机械性能会受到材料纯度、合金元素种类和数量、热处理(退火条件)以及晶相组织的影响。钨是体心立方晶格结构,在常温下具有非常低的延展性。机械加工或添加合金可以降低钨的脆韧转变温度,钨的强度随加工率的增加而增大。与大多金属不同,加工也会增加钨的延展性,在钨中添加铼合金也可以起到增加常温下钨的延展的作用。添加少量的La的氧化物可以使钨的机械性能,特别是蠕变强度得到明显改善。
钨的化学性能:钨与钨合金具有相似的耐腐蚀性能。对于熔融玻璃、氮气、惰性气体以、熔融金属以及陶瓷氧化物来说,即使在很高的温度下,只要没有其他的氧化剂存在,以上物质只对钨产生轻微的侵蚀。
钨的主要物理性质
原子序数 |
74 |
密度/g·cm-3 |
19.246-19.256 |
晶体结构 |
体心立方 |
熔点/K |
3663-3696 |
沸点/k |
5973±200 |
临界温度/K |
13400±1400 |
临界压力/Pa |
(3.37±0.85)*108 |
弹性模量/GPa |
400 |
热膨胀系数/K-1 |
4.5×10-6 |
热导率/W·(m·K)-1 |
160 |
电阻率/ Ω·mm2·m-1 |
0.054 |
比热/J·(g·K)-1 |
0.13 |
稀之研依资源优势研发以下钨基合金:
钨镍铜合金(W-Ni-Cu)是一种以钨为基体,并加入少量镍、铜等化学元素组成的合金。这类合金因其独特的物理和化学性能,在多个工业领域中得到广泛应用。以下是钨镍铜合金的一些关键特性和应用:
1. 物理性质:
无磁性:钨镍铜合金没有磁性,适用于对磁性环境敏感的场合。
高密度:合金的密度通常在16.5~18.5g/cm3之间,具有高比重特性。
高强度:抗拉强度为700~1000MPa,具有良好的机械性能。
导热性:导热系数大,为模具钢的5倍,适用于需要良好导热性能的场合。
热膨胀系数小:热膨胀系数低,只有铁或钢的1/2~1/3,适用于精密仪器。
射线屏蔽能力:钨镍铜合金对X射线和伽玛射线具有较好的吸收效果,屏蔽能力是铅的1.7倍多。
2. 化学性质:
环保性:相较于铅的有毒性,钨合金材质具有环保特性,对人体安全不具有危害。
可加工性和可焊接性:具有良好的塑性、加工性和可焊接性,便于制造和加工。
3 应用领域:
· 射线屏蔽防护:由于其高密度和优异的射线吸收能力,广泛应用于对磁性环境敏感的射线屏蔽防护领域。
· 高压电器开关电触头和电加工用的电极:利用其良好的导电能力和耐高温性能。
· 陀螺仪转子和磁场环境下工作的设备零部件:因其抗磁性能好。
· 配重件:利用其高比重特性。
钨镍铁合金是一种重要的钨基重合金。它们是在钨中添加镍、铁而组成的合金,以及在这个基础上再加入其他金属元素的合金。钨基高比重合金具有吸收高能射线的能力,且同时兼具热膨胀系数低、塑性好、强度和弹性模量高、可加工、可焊接等特点,在民用工业中,广泛应用于射线屏蔽防护材料、配重材料、惯性材料、动平衡材料。在军事装备中,最常用于制备穿甲弹弹芯弹丸动能材料。
产品执行标准GB/T 26038-2010 ASTM-B-777-99 (MIL-T-21014)
(1)比重大:一般比重为15.8-18.75g/cm3;
(2)强度高:抗拉强度为700-1000Mpa;
(3)吸收射线能力强:比铅高30-40%;
(4)导热系数大:钨合金的导热系数为模具钢的5倍;
(5)热膨胀系数小:只有铁或钢的1/2-1/3;
(6)良好的可导电性能;因为其良好的导电性能而广泛应用于照明和电焊行业;
(7)具有良好的可焊性和加工性
钨镍铁合金其特点是烧结密度高,强度与塑性均较好,有一定的铁磁性。有良好的塑性和可切削性、良好的导热性和导电性,对γ射线或X射线有极好的吸收能力。
采用粉末冶金工艺,标准材料的制备需要经过混料、压制、烧结,完成钨基高比重合金的各阶段生产。如果材料需要进一步加强性能,我们会根据性能要求设计工艺,保证材料达到满足使用要求。
产品用途:1航空航天:由于其高比重和高强度,钨镍铁合金常用于制造航空和航天器用的陀螺仪转子、导向装置和减震装置等关键部件。
1. 军事应用:在军事领域,钨镍铁合金因其高密度和良好的机械性能而被用于制造穿甲弹弹芯、导弹配重等。
2. 医疗防护:在医疗领域,钨镍铁合金因其优异的X射线和伽玛射线吸收能力而被用于制造放射疗法准直仪与防护部件,如CT、直线加速器、PET、γ相机等设备的屏蔽部件。
3. 工业配重:在工业领域,钨镍铁合金作为配重部件用于航空航天、汽车行业、运动器材、原油和天然气钻探、燃气轮机配重以及精密光学仪器等,确保设备的平衡性和稳定性。
4. 电气产品:钨镍铁合金还用于制造电气产品用的铆头和开关触点等,因其良好的导电性和可加工性。
5. 核电及能源用部件:在核电站的冷却系统主泵中,钨镍铁合金作为惯性飞轮,确保在突然停电时主泵系统能继续工作冷却核电站,避免意外发生。
银钨合金 银含量在20%-70%之间,钨含量在30%-80%之间。由于银和钨的配比不同,钨的熔点极高跟银不能互熔,所以不能用传统的方法制取 稀之研采用真空熔渗法生产,性能优异, 质量稳定。选用高纯度的钨粉以及银粉,混合搅拌均匀并置入造粒设备中完成粉末的制备。专业定制的真空烧结炉保证银钨合金内部均匀无孔洞。
稀之研银钨工艺路线是粉末制备- 压制- 烧结-熔渗-机加工-质检。
稀之研银钨产品银钨板、银钨棒、银钨丝、银钨触点、银钨电极。
银钨牌号AgW30 AgW40 AgW50 AgW55 AgW60 AgW65 AgW70 AgW75 AgW80 AgW85
2.银钨复合材料化学成分与物理机械性能。
银钨符合国标GB/T8320-2003 以及美国材料协会标准ASTM B702(熔渗法)。根据应用的不同,有可能在某些指标上有细微差别。以下指标参数作为参考。
牌号 |
化学成分(重量%) |
密度 |
硬度 |
电阻率 |
导电度 |
抗弯强度 |
||
Ag |
添加物总量≤ |
W |
g/cm³ ≥ |
布氏HB Kgf/mm³≥ |
μΩ.Cm ≤ |
% ≥ |
MPa ≥ |
|
W80Ag20 |
20±2.0 |
0.5 |
余量 |
16.10 |
180 |
4.6 |
37 |
726 |
W75Ag25 |
25±2.0 |
0.5 |
余量 |
15.40 |
165 |
4.2 |
41 |
686 |
W70Ag30 |
30±2.0 |
0.5 |
余量 |
14.90 |
150 |
3.8 |
45 |
657 |
W65Ag35 |
35±2.0 |
0.5 |
余量 |
14.50 |
135 |
3.6 |
48 |
- |
W60Ag40 |
40±2.0 |
0.5 |
余量 |
14.00 |
125 |
3.4 |
51 |
- |
W55Ag45 |
45±2.0 |
0.5 |
余量 |
13.55 |
115 |
3.2 |
54 |
- |
W50Ag50 |
50±2.0 |
0.5 |
余量 |
13.15 |
105 |
3.0 |
57 |
- |
W40Ag60 |
60±2.0 |
0.5 |
余量 |
12.40 |
85 |
2.6 |
66 |
- |
W30Ag70 |
70±2.0 |
0.5 |
余量 |
11.75 |
75 |
2.3 |
75 |
- |
银钨应用
银钨材料有良好的焊接和耐腐蚀性能,因此在工业和国内断路器方面应用很广。各种类型的银钨提供了有较高导电性的更高的银,较高的钨使得其有更大的侵蚀和焊接性能。
银钨材料均采用较高钨含量制成,为大型低压断路器烧毁了触点,并携带一个稳定的线电流塑壳断路器接触和各种保护断路器的设备。这些触点也可用于高电流接触电阻接触焊和电弧侵蚀。银钨电极一般用于铝,镁合金的交流焊接。
钨铜合金
钨铜合金产品有:钨铜棒、钨铜杆、钨铜板、钨铜块、钨铜块
钨铜材料以钨和铜两种元素组成的材料。钨与铜不形成固溶体,也不形成金属间化合钨。而是以各自金属组元独立,均匀地存在。稀之研常用合金的含铜量为7%~50%。合金用粉末冶金方法制取,在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为金属发汗材料。兼有钨和铜的优点:耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电导热性好、热膨胀小、易切削加工、并具有发汗冷却等特性,广泛应用于机械、电力、电子、冶金、航空航天等工业。
● 电火花加工用电极针对钨钢、耐高温超硬合金制作的模具需电蚀时,普通电极损耗大,速度慢。而钨铜高的电腐蚀速度,低的损耗率,
● 耐高温材料
钨铜合金在航天航空中用作导弹、火箭发动机的喷管、燃气舵、空气舵、鼻锥,主要要求是要求耐高温(3000K~5000K)、耐高温气流冲刷能力,主要利用铜在高温下挥发形成的发汗制冷作用(铜熔点1083℃),降低钨铜表面温度,保证在高温极端条件下使用。
● 电阻焊用电极
综合了钨和铜的优点,耐高温、耐电弧烧蚀、强度高、比重大、导电、导热性好,易于切削加工,并具有发汗冷却等特性,由于具有钨的高硬度、高熔点、抗粘附的特点,经常用来做有一定耐磨性、抗高温的凸焊、对焊电极
● 电子封装及热沉材料
既有钨的低膨胀特性,又具有铜的高导热特性,其热膨胀系数和导电导热性可以通过调整材料的成分而加以改变。
钨铼丝钨铼产品钨铼丝、钨铼棒、钨铼板、铼板、铼棒、铼条、钼铼合金
钨铼合金 牌号W-Re 钨铼丝具有一系列优良性能高熔点、高强度、高硬度、高塑性、高的再结晶温度、高电阻率,低蒸气压、低电子逸出功和低的塑性脆性转变温度等。
钨丝一旦经高温使用发生再结晶以后就变得很脆,在受冲击或震动的情况下极易断裂。在一些要求高可靠性的电光源产品中,为防止灯丝的断裂,常在掺杂钨丝中加入铼,称为钨铼丝,合金中含铼1%~5%(质量),此外还掺入硅、铝、钾以改善材料的高温性能。
2制作工艺
1:原料准备原料为钨粉和铼酸铵粉,钨粉粒度小于4um,铼酸铵的粒度小于200um
2:原料分离将钨粉和铼酸铵粉分别在分离器中进行分离,使结团颗粒充分分散
3:混料将经分离器分离过的钨粉和铼酸铵粉一并装入高效混料器进行混料,混料时间10-24小时
4:还原处理混合均匀的合金粉末在氢气保护下进行还原处理。还原处理分三个阶段:第一阶段:还原温度200-350°时间1-2h第二阶段:还原温度400-600°时间1-2h第三阶段:还原温度700-900°时间1-2h各阶段的处理时间根据处理设备条件,炉膛容积、装料量而定
5:第二次混料经还原后的合金粉末再次装入高效混料器中进行混合、混料时间8-20h
6:压型烧结将第二次混料后的合金粉末压制成坯条,坯条在1100-1300°的温度和氢气保护下进行预烧结,时间0.4-1h,经过预烧结的坯条在2600-3000°的温度和氢气保护下进行最终垂熔烧结,时间1-2h
7:旋锻,拉拔加工烧结后的坯条在旋锻机上进行旋锻加工成细棒,细棒在拉丝机上拉制成钨铼合金丝
8:成品
3用途:
1用于高温单晶蓝宝石炉内捆绑,还可以用于电阻丝,灯丝,离子源用丝。
2用作热电偶材料
3 高温结构材料、耐磨材料、电极材料
4 金属添加剂。超耐热合金铸造
4适用条件:真空、氢气、惰性气氛中使用,其使用温度范围0~2100℃。
5钨铼丝直径及允差:
直径(毫米) |
0.5 |
0.3 |
0.1 |
允差 |
±0.03 |
±0.02 |
±0.02 |
钇钨
1产品介绍
钇钨 牌号WY 主要金属成分为钨,含1.8%-2.2%的氧化钇,电子逸出功为2.8eV-3.2eV.
钇钨材料主要用于钇钨电极。
钇钨电极在焊接时,弧束细长,压缩程度大。在中、大电流时其熔深最大。在焊接高强度钛合金承力构件,以及喷气发动机高温部件采用的单晶或粗晶材料金属间化合物,陶瓷或金属基复合材料等新型材料时,性能优越。所以主要应用于军事工业和航空、航天工业。
1产品介绍
锆钨 牌号WZ 主要金属成分为钨,含少量0.2-0.9%的氧化钇,电子逸出功为2.5eV-3.0eV.
锆钨材料常用于锆钨电极。
锆钨电极在焊接时比纯钨容易起弧,而且弧束稳定,也能更好的防治污染,载流能力也不错。该电极最大的特点是在高负载电流的情况下,其端部能保持成圆球状而减少渗钨现象,并且有良好的抗腐蚀性。锆钨电极表现出来的优越性能,是其他电极不可替代的
镧钨
1产品介绍
镧钨 牌号WL 主要金属成分为钨,含少量0.8-2.2%的三氧化镧,电子逸出功为2.8eV-3.0eV.
镧钨材料常用于镧钨电极、镧钨杆、镧钨棒、镧钨板。
镧钨电极低电流下容易起弧,并且能稳定低电流下的电弧。主要用于直流焊接,用于交流焊接时也表现良好。三氧化二镧抗蠕变性能更好,延伸性强,搅拌率小,因而镧钨电极的尖端温度更低,这样有助于组织晶粒长大,提升电极使用寿命。如果无过载电流,镧钨电极寿命比钍钨电极长,尤其擅长防止热冲击,短周期焊接中重复点火的情况下,焊接良好,避免污染。在焊接管道时,焊工对这种镧钨电极尤其满意,因为使用寿命长而减少停机时间。
铈钨
1产品介绍
铈钨 牌号WCe 主要金属成分为钨,含少量1.8-2.2%的氧化铈,电子逸出功为2.4eV.
铈钨材料常用于铈钨电极、铈钨杆、铈钨棒、铈钨板。
铈钨电极在低电流条件下有良好的起弧和稳弧性能。维弧电流较小。因此铈钨电极常用于管道、不锈钢制品和细小精密部件的焊接,在低电流直流条件下或钨电极直径要求2.0以下的焊接一般首选铈钨电极。
氧化铈具有很高的迁移率,因此铈钨并不适合高电流条件下的应用,因为在高电流下,氧化物会快速的移动到高热区,即钨电极焊接处的顶端,这样对氧化物的均匀度造成破坏,因而因为氧化钨均匀所带来的好处将不复存在。
1产品介绍
钍钨 牌号WTh 主要金属成分为钨,含少量0.8-4.2%的氧化钍,电子逸出功为2.7eV.
钍钨材料常用于钍钨电极。
钍钨电极在焊接时起弧更容易,电弧更稳定,即使在超负荷电流下也能表现良好,因而广泛应用于各种TIG、PAW焊接领域。氧化钍具有超强的载流能力,再结晶温度高,导电率更好,机械切割性能更强,使用寿命更长。焊接时钍钨电极尖端保持磨尖,这样在焊接中能更大程度的保证钨电极尖端的球状不易开裂。钍钨电极广泛的使用于碳钢、不锈钢、镍合金和钛金属焊接,是高品质焊接的首选材料。