Diffus mättnad av metallprodukters ytskikt med volfram eller applicering av rena volframbeläggningar på metall och icke-metallprodukter. Diffusion V. utförs vanligtvis i en gas- eller vätskefasmetod. I gasfasmetoden (pulvermetoden) innehåller den mättande blandningen volframpulver (eller ferro-volframpulver), pulver av ett inert fyllmedel (Al203, Zn02, etc.) och en halogenidaktivator (NH4Cl, NaF, etc.) . Mättnaden utförs i ugnar där förseglade behållare med smältbar tätning (i luft) eller utan smältbar tätning (i vakuum eller skyddande miljö) finns.
Volframbearbetning i vätskefas utförs vanligtvis genom elektrolys eller reduktion av natriumvolframat (Na2W04) smälta genom att antingen blåsa ammoniak genom den, eller genom att införa ett fast reduktionsmedel (t.ex. kiselkalcium). Diffusionsvolframning utförs vid temperatur 1000-1300 ° C i 6-24 h. Tjocklek, kemisk. och diffusionsskiktets fassammansättning beror på basmaterialets natur och mättnadssättet. Vid volframbehandling, till exempel stålprodukter, beroende på kemikalien. sammansättning av stål och processparametrar i diffusionszonen bildade karbid W2C, volfram FeW och Fe7We, samt en fast lösning av volfram i alfajärn.
Diffusionsvolframning är som regel en mellanoperation av kemisk-termisk behandling, som föregår till exempel uppkolning, borrning, silikonisering. Rena volframbeläggningar appliceras genom sprutning (plasmabeläggningar, detonationsbeläggningar), kemiska. genom avsättning från gasfasen, även genom vakuumindunstning. Plasmasprutning av volframbeläggningar utförs i en förseglad kammare med en skyddande inert gas. Renheten, densiteten och vidhäftningen av beläggningsmetallen med basmaterialet etc. beror på elektr. plasmabrännarens kraft och flödeshastigheten för den plasmabildande gasen, sprutningsavståndet, flödeshastigheten för det sprutade pulvret, dess partikelstorleksfördelning, etc.
Under optimala förhållanden för sprutning överstiger inte beläggningens densitet 90-92% av den teoretiska densiteten för volfram. För att öka densiteten (upp till 95-96%) och förbättra alla andra sv-in-beläggningar, tillgriper de värmebehandling av produkter vid en temperatur på 1500-2500 ° C i en väteatmosfär eller i ett vakuum i 5-15 timmar Volframbeläggningar erhålls med detonationsmetod densitet 97-99% av teoretisk densitet för volfram och vidhäftningsstyrka en och en halv till två gånger högre än den för plasma. Avsättningen av volframbeläggningar från gasfasen utförs vanligtvis genom reduktion av WFe-fluorid eller WCl6-klorid med väte vid en temperatur av 600-1200 ° C. Kemisk dissociation används också. föreningar WCl6, WBr6 eller W (CO) 6 vid t-re vanligtvis över 1000 ° C.
Genom ångavsättning kan poly- och enkristallbeläggningar med en specifik kristallografisk orientering erhållas. Strukturen, renheten, tjockleken och andra egenskaper hos beläggningarna bestäms av avsättningssätten. Vid sprutning eller kemikalier. avsättning av volframbeläggningar på löstagbara formtillverkningsdornar gjorda av grafit, koppar, stål, etc. skorpprodukter av olika former och syfte: munstycken, bussningar, rör med valfri tvärsnittsform etc. Densiteten hos dessa produkter ökas genom efterföljande värmebehandling vid hög t-pax... Rena volframbeläggningar används inom el- och radioteknik, kärnkraft, kemi. industri, elektronik, raketer.
Lit .: Minkevich A.N. Kemisk värmebehandling av metaller och legeringar.
Du läser en artikel om ämnet volfram
Center for Protective Coatings - Ural (TsZPU) producerar termisk spray av slitstarka och korrosionsbeständiga beläggningar på rotorer och andra komplexformade produkter med hjälp av HVOF-metoden. Den unika strukturen hos HVOF-beläggningen förhindrar spridning av sprickor och delaminering. Full automatisering av processen garanterar stabiliteten i kvaliteten på de erhållna beläggningarna och höga prestandaegenskaper. Termisk sprutning och ytbeläggning av slitstarka metallkeramiska beläggningar baserade på volframkarbider är idag det mest tekniskt avancerade och efterfrågade sättet att skydda produkter från slitage. Det bästa alternativet till förkromning idag anses vara höghastighetsgaslåga. Volframkarbid är en välkänd legering med hög hårdhet och ökade slitstarka egenskaper. Hårdheten hos volframkarbid (WC) är över 60 HRC. Elastisk modul - 69 GPa. WC-beläggningar har höga hållfasthetsegenskaper.
Betongpumpskolv för HVOF-teknik för sprutning av volframkarbid på 500 atm
Volframkarbidsprutning
HVOF-sprutning är snabbare än standardförkromning. Vanligtvis tar volframkarbidsprutning på delar 1-2 timmar, medan förkroming tar mer än ett dygn. Dessutom, till skillnad från kromplätering, är HVOF-volframkarbidbeläggningar inte känsliga för väteförsprödning. Alla dessa driftsfaktorer, tillsammans med minskade reparationshastigheter och kortare omarbetningstider, kan hjälpa till att minska stilleståndstiden och förlänga produktens livslängd.
Borrsträng hydrauliska hammardelar volframkarbid sprutning hvof-teknik Användningsområdet för volframkarbid i sammansättningen av hårda legeringar är att ytbehandla eller spruta ett lager med ökad slitstyrka på delar som upplever ökade belastningar från friktionskrafter under deras drift. Detta är särskilt viktigt för borr-, skär- och stansverktyg.
Volfram började användas i Smycken ganska nyligen lyckades han dock erövra allmänheten med extraordinär styrka och hållbarhet. Men är denna ovanliga metall så "evig" och är det värt att ge företräde åt silver och guld? Låt oss ta reda på det.
Volframkarbidegenskaper
Volframmetallen upptäcktes 1783 och används främst inom industrin. Volfram är ovanligt hårt och dess densitet är dubbelt så högt som bly. I kombination med kol förvandlas metallen till volframkarbid: ett material som i hårdhet är jämförbart med diamant, slitstarkt och nästan inte svarar på oxidation. Det är volframkarbid, förutom att göra skärande delar och projektilkärnor, som används i smycken.
De främsta anledningarna till att volfram har blivit ett populärt smyckesmaterial är dess hållbarhet och motståndskraft mot deformation. Även efter många års bärande uppstår inga repor eller sprickor på föremålet, smycket behåller sin ursprungliga form. Dessutom får vi inte glömma en annan viktig och värdefull kvalitet av denna metall - volfram orsakar sällan allergier, vilket gör att nästan alla kan bära det utan undantag.
Ädel lyster av volfram
Volframsmycken - ringar, hängen, armband - är särskilt populära bland män. De är hållbara, deras stålglans är elegant och diskret. Dessutom anses sådana föremål vara självpolerande.
I volframsmycken kan ytterligare beläggning användas. Så, till exempel, zirkoniumbeläggning ger färdig produkt guldton, jonavsättningsmetoden svärtar dekorationen, och silvertonen är naturlig för volfram.
Volframsmycken för kvinnor föredras av självsäkra, starka tjejer. Det är inte lätt att kombinera sådana smycken med andra, det kommer att kräva en anmärkningsvärd stilkänsla. En ring eller armband av volfram kräver dock inte ett grannskap - en sådan prydnad i sig ser tung och komplett ut.
Olika stenar sätts också in i volframsmycken och täcks med gravyr. Men allt detta görs i en produktionsmiljö. I en enkel smyckesverkstad kan du inte förminska eller förstora en volframring, reparera ett lås på ett armband eller gravera. Eftersom volfram är ett mycket hårt och tätt material kräver det speciell utrustning och verktyg.
Applikation i smycken
För första gången användes volfram utanför industriella och militära aktiviteter för mindre än tio år sedan - i armbanden på schweiziska klockor. Ren lyster, ädel silvernyans och fysiska egenskaper ovanligt material erövrade kännare av smycken.
Idag är volfram ett effektivt alternativ till guld, silver och platina eftersom dessa ädelmetaller mycket mjukare och lätt skadad i processen att bära smycken gjorda av dem.
Brutala tungstenssmycken tillverkas idag av många smyckesmärken. Carraji gläder sina fans med massiva ringar och armband med olika insatser och originalgravyr. Varumärket Spikes erbjuder ringar med en flerfärgad beläggning, bland vilka det inte bara finns massiva och tunga produkter, utan också ganska tunna och graciösa, som lätt passar det rättvisa könet.
Överkomlig kostnad för volframsmycken (från 1500 rubel), deras hållbarhet och stilren design locka fler och fler köpare. Tillverkare producerar både "rena" volframprodukter och i kombination med guld och halvädelstenar.
Trots alla dess obestridliga fördelar har volframkarbid bara en tydlig nackdel: metall som inte är benägen att repa och mattas kan spricka när man slår hårt eller skarpt, så volframsmycken bör fortfarande förvaras med försiktighet.
Dessutom bör ägaren av en volframring veta att om plötsligt smyckena blir så små att de kan tas bort med de vanliga metoderna. (med tvål eller linda in fingret i täta trådrader) det fungerar inte, speciell skruvstäd kan hjälpa i det här fallet. Ringen kläms långsamt tills den brister av trycket. Sannolikheten för skador, trots den något skrämmande processen, är minimal.
Volframkarbidbeläggning som ett alternativ till elektroplätering förkromad.
I mer än 70 år har krombeläggningar förblivit oumbärliga för att skydda flygkomponenter, industri- och konsumentprodukter från slitage, stötar och korrosion. Dock i senaste åren nackdelar med kromytor har tvingat ingenjörsvärlden att leta efter billigare och effektiva sätt ytskydd både inom den militära och civila luftfartssektorn och inom industrin. Det bästa alternativet till förkromning idag övervägs höghastighetsflamsprutning (HVOF) volframkarbid. Utvärderingstestning och uppskalning av framgångsrika industriella tillämpningar av HVOF volframkarbidbeläggningar för olika komponenter flygplansmotorer och flygplan visar sin fördel. Dessa beläggningar används på landningsställ för flygplan, hydraulcylindrar, jetmotorlager och lagerhus, turbinaxlar och till och med på komponenter som helikopterdrivkedjor och propellerenheter. Tillhandahåller bättre skydd mot slitage, stötar och utmattning, bättre eller liknande skydd mot korrosion, ersätter dessa beläggningar gradvis förkromning.
Förutom att erbjuda fördelen med volframkarbid HVOF-beläggningar i tuffa miljöer, är dessa beläggningar mycket lättare att applicera jämfört med traditionella kromelektrolytiska bad. Verkligen, Ett stort antal publicerade teknikutvärderingar (både militära och civila) bevisar lönsamheten hos HVOF-beläggningar för att ersätta kromplätering. Hittills har ett stort antal laboratorietester och pilottester, kommersiell drift visat fördelarna med HVOF-beläggningar i skydd mot slitage, korrosion och överhettning; applikationens arbetsintensitet; livscykellängd; ekonomisk effektivitet.
Bästa appliceringsmetoden
HVOF-beläggningar appliceras med. Under denna process blandas brännbar gas och syre och matas under högt tryck in i förbränningskammaren, där förbränning sker och en gasström bildas. högt tryck... Volframkarbidpulverpartiklar matas automatiskt direkt till förbränningsområdet. En gasström med hög hastighet innehållande smälta pulverpartiklar riktas mot substratet, inverkan och avsättning av partiklar på ytan bildar en tät beläggning med en porositet på mindre än 1 %, en oxidhalt på mindre än 1 % och en vidhäftningsstyrka på mer än 80 MPa. HVOF-beläggningar appliceras i speciella robotiserade bullerkontrollkammare.
HVOF-beläggning är snabbare än standardförkromning. Vanligtvis tar processen att spruta volframkarbid på stången 1-2 timmar, medan förkromning tar mer än en dag. Dessutom, till skillnad från kromplätering, HVOF volframkarbidbeläggningar inte utsatt för väteförsprödning... Alla dessa arbetsfaktorer i tandem med minskad reparationsfrekvens och kortare återhämtningstider gör det möjligt att minska stilleståndstiden för delar i drift och öka livscykeln för viktiga komponenter i industrimotorer och flygelement.
Som framgår av tabell 1 överstiger volframkarbidbeläggningarnas mikrohårdhet 70 Rc, medan krombeläggningar ger en hårdhet på 60-70 Rc. Mikrohårdheten HVOF för volframkarbidbeläggningen och Vickers krombeläggning är 1050 för HVOF respektive 750-850 för kromplätering.
Som noterats ovan bevisar den höga bindningsstyrkan och låga porositeten också överlägsenheten hos HVOF-beläggningar. Från tabell 1 kan man märka HVOF-beläggningens överlägsenhet jämfört med kromplätering när det gäller anti-korrosionsegenskaper hos temperaturbeständighet.
Kommersiellt utnyttjande
Volframkarbid HVOF-beläggningar appliceras redan på olika flygplans- och landningsställskomponenter. Till exempel applicerar Engelhard HVOF-beläggningar på både civila och militära flygplan, inklusive landningsställ och ställdon.
Försvarsdepartementet, USA:s flygvapen och marinen och den växande privata flygplans- och jetmotorindustrin erkänner överlägsenheten hos HVOF volframkarbidbeläggningar över galvaniserad krombeläggning när det gäller skydd mot slitage, utmattning och korrosion.
Översättning: Krasnov Denis LLC "Teknologiska system för skyddande beläggningar"
