Твердые сплавы их виды свойства получение и применение: Твердые сплавы, их характеристики, типы, свойства

alexxlab | 12.12.2022 | 0 | Разное

Содержание

Твердые сплавы – Интерсплав

Твердые сплавы — материалы с неоднородной (гетерогенной) структурой. Они состоят из тугоплавких соединений высокой твердости, связанных между собой металлом. При этом в качестве основы обычно выступают карбиды титана, вольфрама, хрома, тантала или их соединений. А функцию связки выполняет железо, кобальт, никель, либо их сплавы с разным процентным соотношением. Такие сплавы выдерживают серьезные нагрузки, устойчивы к износу и термическому воздействию (до 1500 °C).

Классификация

Твердые сплавы имеют различные классификации.

По способу изготовления. Здесь они разделяются на два основных типа:

— литые,

— спеченные.

Из названия понятно, что для получения литых твердых сплавов используется метод литья. К их числу относятся:

— сормайты (основа — железо; добавки: кремний, хром, углерод, никель),

— стеллиты (в основе кобальт и хром; добавки: никель и вольфрам),

— стеллитоподобные сплавы (основа — никель; добавки: хром, углерод, железо; в отличие от стеллитов, у них низкая химическая стойкость).

Для производства спеченных сплавов используется порошковая металлургия. Она позволяет задавать материалу именно те свойства, которые нужны для решения определенных задач. У спеченных сплавов существует альтернативное название «металлокерамические». Оно возникло из-за идентичности производственных технологий с керамикой.

Данный способ позволяет добиваться высочайшей точности изделий. Это избавляет производителей от последующей трудоемкой доводки, ограничиваясь легкой обработкой (шлифовкой, травлением кислотами, ультразвуком и т. п.).

Наиболее распространенными сплавами такого типа являются:

— вольфрамовые — ВК (ВК8, ВК10),

— титано-вольфрамовые — ТК (Т15К6, Т14К8),

— титано-тантало-вольфрамовые — ТТК (ТТ7К12, ТТ8К6).

Примечание

На нашем сайте можно купить твёрдые сплавы вольфрамо-кобальтовые ВК6, ВК8, ВК15, ВК20 и титано-вольфрамо-кобальтовые Т15К6, Т5К10, Т14К8, Т30К4

Накладки из сплавов фиксируют на инструментах двумя способами:

— механические крепления.

— пайка.

По области применения.

По этому параметру сплавы можно сгруппировать на:

Конструкционные. Используются преимущественно в машинах, обеспечивая деталям высокую износостойкость. Также могут иметь специальные свойства (значительный Модуль Юнга, плотность, временное сопротивление).
Жаростойкие и жаропрочные сплавы.
Инструментальные. Используются при буровых работах, в обработке моделей путем штамповки, резания, давления и т.п.

Вольфрамосодержащие.

В их основе почти всегда находится карбид вольфрама, но также применяют карбиды тантала и титана. Металло-связкой является никель или кобальт, либо связка молибдена и никеля.

Безвольфрамовые.

Изготовлении безвольфрамовых сплавов осуществляется двумя способами, каждый из которых подразумевает замену карбида вольфрама:

Использование карбида другого тугоплавкого металла (ванадия, гафния, циркония, хрома, тантала и т. д.).
Применение альтернативных твердых металлов (борида, нитрида, силицида).

Связующим металлом являются никель и болибден в пропорции 80 на 20%.

Основные свойства

У таких сплавов выделяют несколько основных свойств:

— износостойкость,

— твердость,

— прочность,

— тугоплавкость,

— жаропрочность,

— жаростойкость.

Каждая из групп твердых сплавов (ВК, ТК, ТТК) имеет свои свойства.

В ВК основную роль играет размер зерен карбида вольфрама. Например, увеличение размера приводит к уменьшению твердости. При этом вязкость материала и прочность на изгиб значительно повышаются (только если кобальт и вольфрам присутствуют в равном количестве).

Если сравнить сплавы ТК и ВК, то у первых ниже прочность на изгиб, показатели вязкости, а также электро- и теплопроводность. В то же время у сплавов группы ТК выше твердость, лучше характеристики жаропрочности и стойкости к окислению.

Когда в сплав добавляются карбиды титана и тантала (ТТК), это повышает его прочность на изгиб (если сравнивать с ТК).

Твердые сплавы обладают такими характеристиками, которые позволяют обойтись без нагрева при обработке будущих деталей методом давления. При необходимости можно довольно легко и очень надежно произвести сварку заготовок из сплава. Но другие механические способы воздействия предполагают снижение скорости обработки. В противном случае произойдет быстрое нагартовывание.

Какие существуют марки твердых сплавов?

Наиболее широкое распространение среди вольфрамосодержащих сплавов получили марки ВК, ТК и ТТК. Их формирование происходит следующим образом: В — карбид вольфрама, Т — карбид титана, КНТ — карбонитрид титана, ТТ — карбиды таланта и титана, К — кобальт, Н — никель.

Пояснение: ТТ — общее содержание карбидов таланта и титана; цифры, расположенные после букв, говорят о соотношении веществ в процентах; количество карбида вольфрама определяют по разности и в маркировке не указывается.

Далее в таблице подробной указан хим. состав наиболее востребованных марок сплавов.

Плюсы и минусы твердых сплавов

Достоинства:

обладают высокими характеристиками прочночти,
имеют отличные показатели по сопротивлению к изнашиваемости и твердости,
отличаются прекрасными свойствами по использованию в условиях критических температур (жаростойкости и жаропрочности),
их сложно расплавить (тугоплавкость).

Недостатки:

плохо переносят ударные нагрузки и обладают меньшими показателями вязкости (если сравнивать с быстрорезами),
карбид вольфрама очень дорог, что ведет к дороговизне сплавов.

Где применяются?

Если сравнивать частоту использования литых и спеченных ТС, то первые применяются намного реже. Чаще всего их используют в изготовлении буровых инструментов и специальных фильер (формы для продавливания веществ с высокой пластичностью).

Спеченные ТС обычно становятся главным сырьем для:

— элементов машин, испытывающих значительные нагрузки,

— инструментов для горной промышленности (буровые головки),

— штампов,

— изделия для резания металла (резцы),

— приспособлений для калибровки, волочения и т. д.

В целях экономии инструменты никогда не делают целиком из твердых сплавов. Для достижения поставленных задач достаточно сделать режущие накладки или детали для самых нагруженных узлов!

маркировка, виды и классификация, применение

Твердые сплавы: маркировка, виды и классификация, применение

Сплавы

Обновлено 10 октября 2020 г.

Металлы, отличающиеся повышенной твёрдостью и износостойкостью – это твердые сплавы. Изготавливаются, как правило, из карбидов металлов (титана, хрома, вольфрама и прочих), что делает их особенно стойкими к высоким температурам и механическим воздействиям. Такие сплавы невероятно прочные, а потому, пригодные для различных производств.

Характеристика

Помимо прочности и износостойкости к полезным свойствам данных материалов можно отнести тугоплавкость. При нагреве до 900 – 1150°C твердый сплав сохраняет все свои качества.

Существует специальная маркировка, которая указывает свойства и характеристики сплава. В основе принципа маркирования – буквы, указывающие на наличие того или иного металла и цифры, показывающие его количество в %. Необходимо точно понимать их значение, так как от данных показателей зависит пригодность материала для проведения необходимых работ.

Классификация

Как и любые металлические материалы, твердые сплавы имеют собственную классификацию, которая помогает подобрать наиболее подходящий материал для своих целей.

В зависимости от способа получения, сплавы бывают:

литые;
спеченные.

Как видно из названия, литые сплавы изготавливают технологией литья. Среди них: стеллиты (которые состоят из хрома, вольфрама, углерода и никеля; как связка используется кобальт), сормайты (состоящие из хрома, углерода и никеля на железной основе), а также твердые сплавы, в которых в качестве основы использован никель. Чаще всего, в процессе литья применяется технология пресса, которая позволяет получить изделия высокого качества, требующие минимальной обработки перед использованием (однако, чаще всего необходимо проведение термической постобработки).

Спеченные сплавы (или металлокерамические), в свою очередь, производятся по технологии порошковой металлургии. Она представляет собой высокоточное производство, благодаря чему, получаемый на выходе материал имеет максимально высокую степень качества и не требует дополнительной обработки. Максимум, что может потребоваться – небольшая шлифовка полученного изделия. Металлокерамическими данные сплавы называют, потому что способ их производства схож с производством керамических изделий.

По химическому составу различают:

ВК – однокарбидные, вольфрамо-кобальтовые;
ТК – двухкарбидные, титано-вольфрамо-кобальтовые;
ТТК – трехкарбидные, титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые;
ТН – безвольфрамовые.

Вольфрамо-кобальтовые

Сплавы на основе карбида вольфрама – наиболее распространённые представители данной группы. К ним относятся BK6 и BK8, упомянутые выше. Сплавы можно разделить ещё на две группы, в зависимости от их состава: содержащие в своём составе вольфрам – как уже говорилось ранее, такие сплавы состоят из карбида вольфрама и ещё минимум одного металла, играющего роль связки (чаще всего таковым является кобальт).

В основном сплавы группы ВК используют для изготовления режущего инструмента. Это резцы, пластины.

Состав и характеристики сплавов ВК

Сплав	Состав сплава, %			Характеристика физико-механических свойств
Сплав	WC	TaC	Co	Предел прочностипри изгибе σ_изг, Мпа, не менее	Плотность ρ∙10‾³, кг/м³	HRA, не менее
ВК3	97	–	3	1176	15,0-15,3	89,5
ВК3-М	97	–	3	1176	15,0-15,3	91,0
ВК4	96	–	4	1519	14,9-15,2	89,5
ВК6	94	–	6	1519	14,6-15,0	88,5
ВК6-М	94	–	6	1421	14,8-15,1	90,0
ВК6-ОМ	92	2	6	1274	14,7-15,0	90,5
ВК8	92	–	8	1666	14,4-14,8	87,5
ВК10	90	–	10	1764	14,2-14,6	87,0
ВК10-М	90	–	10	1617	14,3-14,6	88,0
ВК10-ОМ	88	2	10	1470	14,3-14,6	88,5
ВК10-ХОМ	88	–	10	1500	14,3-14,6	89,5

* Буква М означает, что сплав является мелкозернистым, ОМ – особо мелкозернистый.

Из таких материалов получаются высококачественные инструменты, которые используются в промышленности, различных производствах и в быту, изготовление деталей различных конструкций. Это могут быть детали для автомобилей, механических предметов, приборов и любых механизмов. изготовление деталей, требующих высокой жаростойкости.

Титановольфрамовокобальтовые

Группа сплавов ТК производится для иструментов, выполняющих резание сталей, дающих сливную стружку. В основе состава карбид титана и карбид вольфрама. В связке идёт кобальт. Титан дает снижение адгезии со сталью, благодаря этому сплавы группы ТК более износостойкие при обработки сталей. При увеличении карбидов титана повышается твердость и износостойкость, но прочностьснижается.

Сплав	Состав сплава, %			Характеристика физико-механических свойств
Сплав	WC	TiC	Co	Предел прочности при изгибе σ_изг, Мпа, не менее	Плотность ρ∙10‾³, кг/м³	HRA, не менее
T30K4	66	30	4	980	9,5-9,8	92,0
T15K6	79	15	6	1176	11,1-11,6	90,0
T14K8	78	14	8	1274	11,2-11,6	89,5
T5K10	85	6	9	1421	12,4-13,1	88,5
T5K12	83	5	12	1666	13,1-13,5	87,0

Титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы

По ГОСТ 3882-74 имеется 5 марок. Титан в составе улучшает свойства и эксплуатационные показатели, выражающиеся в повышении прочности при обычной и повышенной температуре. Благодаря карбиду тантала в составе улучшается износостойкость при резании

Сплав	Состав, %				Характеристика физико-механических свойств
Сплав	WC	TiC	TaC	Co	σ_изг, Мпа, не менее	Плотность ρ∙10‾³, кг/м³	HRA, не менее
TT7K12	81	4	3	12	1666	13,0-13,3	87,0
TT8K6	84	8	2	6	1323	12,8-13,3	90,5
TT10K8-Б	82	3	7	8	1617	13,5-13,8	89,0
ТТ20К9	67	9,4	14,1	9,5	1470	12,0-13,0	91,0
Т8К7	85	7,5	0,5	7	1519	12,8-13,1	90,5

Безвольфрамовые сплавы

Такие сплавы в СССР появились в 1970 гг. ввиду дефицита вольфрама. По ГОСТ 26530-85 существует две марки безвольфрамовых сплавов на основе карбидов, карбонитридов титана с никель-молибденовой связкой.

Сплав	Содержание основных компонентов в %(по массе)				Характеристика физико-механических свойств
Сплав	TiC	TiCN	Ni	Mo	σ_изг, Мпа, не менее	Плотность ρ∙10‾³, кг/м³	HRA, не менее
Th30	79	–	15,0	6,0	1050	5,5-6,0	90,0
KHT16	–	74	19,5	6,5	1200	5,5-6,0	89,0

Эти марки обладают меньшей прочностью и теплостойкости они не могут заменить традиционные вольфрамовые. Сплав КНТ16 хорошо подходит для прерывистого резания. А марка ТН20 может эффективно заменить Т30К4 и Т15К6. Им можно проводить чистовую и получистовую обработку незакаленной стали.

Так или иначе, благодаря своим свойствам сплавы массово применяются во многих производствах.

По классификации ИСО, твердые сплавы делят по областям применения при обработке резанием:

Р — для стальных отливок, дающих сливную стружку;
М — труднообрабатываемые стали, сплавы;
К — обработка чугуна;
N — обработка алюминия и других цветных металлов и их сплавов;
S — для обработки жаропрочных сплавов и сплавов на основе титана;
H — для закаленной стали.

Сплавы группы Р маркируются синим цветом, М — желтым и К — красным цветом

Свойства

Основные свойства твёрдых сплавов: твердость; жаростойкость; прочность; износостойкость;

Однако, стоит понимать, что данные характеристики зависят от соотношения элементов, из которых изготовлен сплав. Так, например, материалы, в названии которых используется сочетание букв «BK» напрямую зависимы от размера от карбида вольфрама. При уменьшении зерна карбида, сплав становится более твёрдым. При этом, велика вероятность уменьшения его прочности. При увеличении зерна происходит обратный процесс – прочность увеличивается, но сплав получается менее твёрдый. Поэтому при закупке данного материала важно понимать значение маркировок, так они напрямую говорят о его свойствах.

Титаносодержащие сплавы более твердые и жаростойкие. Температура их плавления выходит за пределы 1200°C. Кроме того, они меньше подвержены окислению. Из недостатков можно отметить худшую теплопроводность, по сравнению с материалами группы «BK», а также слабую прочность при изгибаниях.Однако эта проблема решается добавлением в состав карбида тантала – сплавы, маркированные как «TTK» гораздо более прочны при работе.

Активному использованию в различных производствах способствует также и тот факт, что твердые металлы, как ни странно, весьма пластичны. Поэтому работать с ними можно как при высоких, так и при низких температурах. Однако, резать, гнуть и проводить прочую механическую работу следует с большой осторожностью в связи с большой ломкостью и слабой прочностью при изгибах. При обработке материала необходимо знать его плотность, так как от этого зависит его прочность. Так, например плотность вольфрамовых сплавов варьируется от 14 до 15 г/см³; титаносодержащих – от 9 до 13,5 г/см³; материала с примесью тантала – от 12 до 13,6г/см³.

От всех перечисленных свойств зависит, где и каким образом могут применяться твердые сплавы.

Примеры маркировки твердых сплавов

По принципу маркировки твердые сплавы делят согласно химическому составу:

ВК – в составе карбид вольфрама и кобальт. Цифра означает содержание кобальта в процентах. Например это сплав ВК8, ВК10, ВК6
ТК. Титаносодержащие сплавы, содержащие карбид титана, карбид вольфрама, кобальт. Обозначение буквами ТК. Цифра после буквы Т означает содержание карбида титана в процентах, а после буквы К – процент содержания кобальта. Это сплавы Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗ0К4
ТТК. Титано-тантало-вольфрамовые. Сплав включает в себя сразу три металла: титан, вольфрам и тантал и кобальт. Маркируется буквами ТТК. Цифра после ТТ, например «7» указывает на содержание карбидов титана и тантала, цифра после “К” , например «12» – процент кобальта. Марки ТТ7К12, ТТ20К9;
ТН. Безвольфрамовые. ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30.

Применение и продукция из твердых сплавов

Материал широко распространен в современной промышленности. Развивается и технология производства самих сплавов, улучшается их качество, меняется состав, появляются новые маркировки. Но помимо изменения самого материала, меняются и принципы работы с ним. Появляются новые типы соединений, наносимые на изделия, благодаря чему, они приобретают новые функции и роли в промышленности.

На сегодняшний день твёрдые сплавы применяются:

В производстве режущего инструмента. Изготовленные из высокопрочных материалов инструменты позволяют повысить качество производства, ускорить его и снизить затраты на брак и закупку материалов. Высокая жаростойкость и прочность позволяют работать на предельных скоростях. Поэтому сплавы гораздо более ценны в производстве инструмента, нежели простая сталь. В их производстве зачастую используют алмазные заготовки, значительно повышающую качество материала и его свойства. К примерам таких инструментов можно отнести резцы, свёрла и т.д.;
В изготовлении высокопрочных деталей для механических изделий, производственных машин, автомобилей и техники, ножей и лезвий для грейдеров – в механизмах, испытывающих высокие перегрузки и усилия;
В производстве оборудования, предназначенного для больших нагрузок. Например, рудодобывающее оборудование, буровые установки. Сплавы применяются в опорах промышленных весов и в прочих механизмах, рассчитанных на большие усилия и давления;
При изготовлении мелких, но ключевых деталей различных механизмов. Например, из данного материала производятся подшипники, клеммы, различные защитные напыления и прочее.
В производстве различных форм и матриц, при отливке стальных изделий как простых, так и имеющих сложную форму.
Для механической постобработки сложных материалов (сталь, чугун, цветные металлы, жаростойкие материалы и т.д.).
При штамповании различных изделий.

Перед закупкой инструмента, деталей или просто исходного материала, в составе которого есть сплавы, необходимо тщательно изучить к какому классу они относятся и какими свойствами обладают. В этом поможет понимание значений маркировок, которые указывают на состав изделия и, как следствие, на его способность выдерживать те или иные нагрузки. Каждый класс материала предназначен для применения в конкретной сфере производства и может быть абсолютно не пригоден для иной, что также следует учитывать.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 – 0 голосов

Ещё статьи по теме:

Типы вольфрамовых сплавов – свойства и применение

Вольфрам ценен как легирующий элемент для создания улучшенных металлических сплавов при добавлении к основным металлам.

Изображение предоставлено: Bjoern Wylezich/Shutterstock.com

Вольфрам является бесценным элементом в процессе легирования, где элементы смешиваются для образования новых и улучшенных металлов, известных как сплавы. Вольфрам вносит уникальный вклад, поскольку придает недрагоценным металлам исключительную прочность, коррозионную стойкость и другие полезные свойства. Помимо того, что вольфрам является отличным легирующим элементом, он также может быть основой для собственных сплавов, и в этой статье будут освещены основные категории этих сплавов на основе вольфрама. Мы исследуем основные категории вольфрамовых сплавов, их полезные свойства и области применения каждого типа. Есть надежда, что, узнав о различных доступных марках вольфрамового сплава, покупателям будет легче выбрать правильный вольфрамовый сплав для своих проектов.

Вольфрамовые сплавы

Вольфрамовые сплавы, иногда называемые тяжелыми сплавами, обычно на 90-97% состоят из вольфрама, а остальная часть его состава представляет собой матрицу металлов, которые улучшают пластичность и обрабатываемость получаемого сплава. Для этих сплавов нет настоящего стандарта наименования, поскольку они устанавливаются производителем индивидуально и не накладываются на общую схему, например, на сплавы стали или алюминия. Несмотря на это, в этом разделе будут рассмотрены популярные типы вольфрамовых сплавов и области их частого применения.

Сплавы вольфрама и никеля с железом

Самый распространенный из вольфрамовых сплавов, сплавы вольфрама и никеля с железом занимают первое место в списке с точки зрения пластичности, прочности и плотности. Они серебристо-серого цвета, имеют плотность от 16,85 до 19,3 г/см ³ и также известны как Densalloy ^®, Mallory, WNiFe и/или Densimet ^®. Эти металлы имеют предел прочности при растяжении в диапазоне от 600 до 1000 МПа, что превосходит большинство, если не все другие сплавы. Эти сплавы обладают хорошими механическими свойствами и пластичностью и могут выдерживать интенсивные температуры, при этом их теплопроводность в 5 раз выше, чем у сталей для штампов и штампов. Они обладают в 1,7 раза большей радиационной защитой, чем свинец, и нетоксичны для биологических систем (чего нельзя сказать о свинце). Железо делает эти сплавы магнитными, что важно знать, если планируется использовать их в каких-либо операциях, чувствительных к магнетизму, таких как медицинское оборудование для визуализации. Сплавы вольфрама и никеля с железом имеют низкий коэффициент расширения, полезный для уплотнений стекло-металл, и обладают высокими модулями упругости, что делает их устойчивыми к упругой деформации. Эти сплавы идеально подходят для радиационной защиты, так как их высокая плотность в сочетании с радиационной стойкостью идеально подходят для защитных компонентов. Некоторые известные приложения включают балансировочные грузы, приложения для обеспечения безопасности и защиты, балласты, подшипниковые узлы и многое другое.

Вольфрам-никель-медные сплавы

Немагнитным двоюродным братом сплавов вольфрама и никеля с железом являются сплавы вольфрама и никеля с медью. Они примерно так же популярны, как сплавы никеля и железа, но, как правило, имеют более низкую прочность на растяжение (500-700 МПа) и пластичность. Они являются отличными электрическими проводниками и легко поддаются механической обработке, несмотря на их высокую механическую прочность. Они обладают превосходной термической стабильностью и могут защищать от радиации не хуже других вольфрамовых сплавов. Самым большим преимуществом сплавов вольфрама и никеля с медью является их немагнитная природа; эта особенность позволяет использовать их в приложениях, где сплавы вольфрама и никеля с железом могут разрушать магнитное поле. Они широко используются в онкологических инструментах, электрических сенсорных экранах, компонентах систем наведения и военных технологиях.

Карбид вольфрама

Карбид вольфрама – это не настоящий сплав, а керамическое соединение, полученное с использованием процесса спекания, при котором сажа добавляется к порошку вольфрама и формуется для получения чрезвычайно твердого и хрупкого цемента после охлаждения. Это может быть карбид моновольфрама (WC) или матрица из карбида вольфрама (W ₂ C), и каждый из них имеет свои уникальные свойства, основанные на составе и способе изготовления. Это наиболее важное соединение вольфрама, составляющее 60% всех применений вольфрама, и продается как минимум под 5000+ различных наименований и сортов. Он в 2-3 раза жестче и плотнее большинства сталей и в настоящее время является одним из наших самых прочных инженерных материалов. Несмотря на то, что после изготовления карбид вольфрама чрезвычайно трудно обрабатывать, ковать, обрабатывать, точить или деформировать, он устойчив к истиранию/царапинам/эрозии/коррозии, а также к резким перепадам температуры. Он служит в 100 раз дольше, чем сталь, а по твердости близок к алмазу. Эта твердость позволяет инструментам из карбида вольфрама легко резать почти все другие материалы и позволяет использовать высокоскоростную оснастку. Некоторыми важными областями применения карбида вольфрама являются режущие инструменты, боеприпасы, горнодобывающая промышленность и бурение, атомная энергетика, развлекательные виды спорта, хирургические инструменты, ювелирные изделия и многие другие области применения.

Сравнение вольфрама и карбида вольфрама см. в нашей статье «Вольфрам и карбид вольфрама — в чем разница?».

Быстрорежущая/вольфрамовая сталь

Вольфрам используется в некоторых сплавах, не охваченных предыдущими разделами; хотя они и не считаются настоящими вольфрамовыми сплавами, они являются результатом добавления вольфрама и схожи как по механическим, так и по химическим характеристикам.

Первой важной категорией является быстрорежущая сталь (также известная как вольфрамовая сталь), которая представляет собой сталь с высокой твердостью и износостойкостью/термостойкостью, используемую для технологического оборудования, такого как большие сверла, пилы и т. д. В них используется вольфрам, а также его карбиды. для формирования более прочной и стойкой стали и часто содержат до 18% вольфрама по составу. Эти стали более пригодны для обработки, чем вольфрамовые сплавы, и могут подвергаться термообработке, что позволяет производителям лучше контролировать конечную форму и прочность.

Суперсплавы

Вторая категория — это так называемые суперсплавы, такие как Hastelloy ^® или Stellite ^®, материалы, способные выдерживать экстремальные нагрузки. Hastelloy ^® представляет собой сплав никель-хром-молибден-вольфрам (хотя, чтобы еще больше размыть грань, часто присутствует больше металлов), а Stellite ^® представляет собой матрицу из кобальта, хрома и карбида вольфрама. Оба они обладают механическими свойствами, сходными с вольфрамовыми сплавами, с повышенной обрабатываемостью и часто используются в лопатках турбин и других износостойких устройствах. В настоящее время исследуются новые суперсплавы, поэтому ожидайте, что эти материалы станут более популярными в будущем.

Новые вольфрамовые сплавы

Вольфрам становится все более важным элементом будущих сплавов. Доступны более новые композиты карбида вольфрама и титана, которые имеют повышенную твердость, жаропрочность и смачиваемость кобальтом по сравнению с традиционными карбидами. В настоящее время также проводятся исследования по созданию радиационно-стойких сплавов, и были достигнуты определенные успехи со сплавом вольфрама, тантала, ванадия и хрома; однако он все еще находится в стадии разработки, поэтому не ожидайте, что он будет у вашего поставщика. Наконец, в Массачусетском технологическом институте проводятся исследования сплавов вольфрама и хрома для замены обедненного урана в военных конструкциях. Это был бы низкотоксичный и более эффективный баллистический металлический сплав, способный самозатачиваться при отрыве, что делает его идеальным металлом для снарядов. Вольфрам представляет большой интерес для современной материаловедения и металлургии, поэтому следите за новыми сплавами, которые могут превзойти любой материал, когда-либо использовавшийся ранее.

Резюме

В этой статье представлено краткое описание различных типов вольфрамовых сплавов. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Уведомления об авторских правах и товарных знаках

Densalloy ^® является зарегистрированным товарным знаком Kennametal ^®, Inc., Latrobe PA.
Densimet ^® является зарегистрированным товарным знаком Plansee LLC, Франклин, Массачусетс.
Hastelloy ^® является зарегистрированным товарным знаком Haynes International, Kokomo, IN
Stellite ^® является зарегистрированным товарным знаком Kennametal ^®, Inc., Latrobe PA.

Источники:

https://www.rsc.org/periodic-table/element/74/tungsten
https://www.tungsten.com/products/tungsten-alloy/
https://tungco.com/blog/3-common-types-tungsten-alloys-used-today/
https://www.americanelements.com/tungsten-nickel-iron-alloy
https://www.mttm.com/tungsten-alloys
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19650023047.pdf
https://www. machinedesign.com/materials/new-tungsten-alloy-defies-radiation
http://news.mit.edu/2014/alloying-tougher-tungsten-zack-cordero-1202
https://trademarks.justia.com/

Другие изделия из вольфрама

Вольфрам и карбид вольфрама — в чем разница?

Прочие “Типы” изделий

Типы пластиковых шнеков для экструзии
Типы термостатов
Типы припоя
Типы заклепок
Различные типы марок алюминия (свойства и применение)
Различные типы датчиков Интернета вещей (IoT)
Типы силосов
Типы пресс-масленок
Типы звездочек — руководство по покупке Томаса
Типы инженеров
Типы лент
Типы гидравлических насосов
Типы стеклянных бутылок
Типы автоматических выключателей
Типы шайб
Типы уплотнений
Типы штифтов
Типы лебедок
Типы упаковки
Типы обратных клапанов

Больше из Металлы и изделия из металла

Свойства сплавов: изменение состава металлов

13. 03.2019

Для конкретных применений вы знаете, что использование сплавов будет лучшим выбором, когда вы ищете металлы, обладающие особыми свойствами, такими как прочность, теплопроводность или коррозионная стойкость. Тем не менее, вам может быть интересно, почему вы не можете просто использовать металл в его первоначальном виде. Например, почему вы не можете получить те же прочностные характеристики, что и у медно-никелевых сплавов, только из меди или никеля?

Изменение состава металла позволяет увеличить его желаемые преимущества при удалении всех нежелательных примесей. Никель очень прочный, но твердый. Медь намного менее прочна, чем никель, но она мягкая и очень ковкая. При сложении вместе прочность никель-меди выше, чем у чистого никеля, а сплав пластичен, поэтому он подходит для различных методов изготовления. Процесс легирования берет лучшие характеристики каждого металла и объединяет их в желаемый сплав.

Как изменяются составы металлов во время легирования

Когда в основной металл добавляется другой элемент, в двух или более металлах происходят различные структурные изменения. Что произойдет со структурами, будет зависеть от типа добавленного элемента и того, что вы хотите получить от готового сплава. Один тип изменения состава называется упрочнением твердого раствора.

Упрочнение твердого раствора: Упрочнение твердого раствора происходит при добавлении микроэлементов в расплав. Элементы будут растворяться в основном металле, таком как медь, с образованием единой однородной структуры. Атомы микроэлементов занимают место других элементов, таких как примеси, так как сплав по-прежнему имеет внешний вид, похожий на медь.

Во время этого процесса микроэлементы могут превышать растворимость основного металла в твердом состоянии. Если да, то наступает вторая фаза. Образуются две разные микроструктуры с разными характеристиками и составом.

Как следует из названия, упрочнение на твердый раствор увеличивает прочность основного металла, превращая его в более прочный сплав, хотя это может ухудшить другие свойства, такие как электропроводность основного металла. Это изменение состава достигается за счет растворения атомов микроэлемента в структуре решетки основного металла, что затрудняет движение ионов, создавая прочность на растяжение.

Вторая фаза микроструктуры: Другой способ изменить состав металлов — добавить в основной металл микроэлементы, которые не растворяются или растворяются лишь частично. Вся микроструктура основного металла может измениться. Он либо примет новую форму, так как больше не будет проявляться в чистом виде, либо перейдет во вторую фазу.

Свойства вторых микроструктур могут варьироваться в зависимости от количества добавленных микроэлементов, размера атомов элемента и степени распределения этих атомов в основном металле. Вы часто можете увидеть две разные фазы, когда сплав был отполирован или протравлен. Если рассматривать сплав на микроскопическом уровне, то можно заметить, что одна фаза сплава может иметь в своей структуре много больших кругов решетки, в то время как вторая фаза будет иметь множество меньших закругленных кругов, составляющих его структуру решетки.

TOP HEADLINES