Rashladni element od legure volfram-renijuma

opis proizvoda

Volframova legura renija

Legura ojačana čvrstim rastvorom koja se sastoji od elementa volframa i elementa renija.

Legura volfram-renijum je legura ojačana čvrstim rastvorom koja se sastoji od elementa volframa i elementa renija. Uobičajeni sadržaj renija (maseni udio, postotak) u leguri je 3, 5, 10, 25 i 26. Podijeljen na leguru sa niskim sadržajem W-Re (Re manji ili jednak 5 posto) i leguru sa visokim sadržajem W-Re ( Re veće ili jednako 15 posto).

Slika 1

Legura volfram-renijum je legura ojačana čvrstim rastvorom koja se sastoji od elementa volframa i elementa renija. Uobičajeni sadržaj renija (maseni udio, postotak) u leguri je 3, 5, 10, 25 i 26. Podijeljen na leguru sa niskim sadržajem W-Re (Re manji ili jednak 5 posto) i leguru sa visokim sadržajem W-Re ( Re veće ili jednako 15 posto). Kada sadržaj Re u leguri pređe 26 procenata, legura W-Re će istaložiti krtu σ fazu.

Prema načinu pripreme, načinu ojačanja i odabranim sirovinama na bazi volframa, klasifikacija legura volfram-renijum prikazana je na slici 1.

Glavni materijali za obradu legure volfram-renijum su žica i lim. Svila čini ogromnu većinu. Uglavnom se koriste kao visokotemperaturni konstrukcijski materijali.

Legura volfram-renijum ima bolja mehanička svojstva i duktilnost od čistog volframa i ima visoku otpornost, tako da ima bolju obradivost i zavarljivost. Legura volfram-renijum koja sadrži 3 procenta renija može se koristiti kao jezgro filamenta elektronske cevi, mrežne žice i katode za direktno grejanje. Legura volfram-renijum koja sadrži torij, odnosno torirana legura volfram-renijum, koristi se kao katoda za direktno zagrevanje velike lansirne cevi, a njene performanse su bolje od one kod torovane volframove katode, a nije lako deformisati na visokoj temperaturi. the

Otpad od legure volfram-renijum je uglavnom legura volfram-renijum, a uključuje i leguru molibden-renijum. Metode za rekuperaciju renija iz otpadne legure volfram-renijum uključuju metodu oksidativne biogeneze i metodu razgradnje salitre i jonske izmene.

Proizvodni proces

Slika 2

Postoje dvije metode za proizvodnju legure volfram-renijum: metalurgija praha i topljenje. Proces proizvodnje je prikazan na slici 2. U stvarnoj proizvodnji dominira metoda metalurgije praha. Izostatičkim presovanjem i srednjefrekventnim indukcijskim grijanjem sinteriranjem se mogu dobiti visokokvalitetne legure s najboljom ujednačenošću i konzistencijom.

Priprema Tungsten Rhenium praha

Slika 3

Metoda pripreme praha prethodno legiranog volfram-renijuma je ključ za ujednačenost sastava legure. Poređenje različitih predlegiranih metoda prikazano je na slici 3.

Billet Preparation

Zbijena legura se može napraviti oblikovanjem čeličnog kalupa ili hladnim izostatičkim prešanjem, a kompaktna masa se sinteruje u gust ingot s relativnom gustoćom od 85 posto do 95 posto u vertikalnoj peći za topljenje propuštanja vodika, peći srednje frekvencije koja propušta vodik. ili peći otpornosti na prolazak vodonika. Postoje i ingoti napravljeni toplim izostatskim presovanjem.

Obrada

Slika 4

Sinterovani ingoti se izrađuju u različite vrste obrađenih materijala, kao što su šipke, žice, ploče, folije i trake, različitim metodama obrade (okretno kovanje, valjanje, izvlačenje itd.). Sastav legure volfram-renijum sa dobrim performansama obrade je W-(18~26)Re. Preporučena optimalna temperatura kovanja za obradu legure je 1500 stepeni, a temperatura žarenja je 1600~1800 stepeni. Za legure sa sadržajem Re > 26 procenata, dozvoljeni sadržaj sigma faze je ograničen. Iako taloženje ove druge faze dovodi do ojačavanja materijala, njegova obradivost je i dalje vrlo dobra. Legure sa Re sadržajem<18% can be processed smoothly, but require a higher initial processing temperature.

Žica je glavni materijal za obradu w-Re legure. Vrste volfram-renijumske žice u mojoj zemlji su klasifikovane prema različitim svojstvima, a hemijski sastav je prikazan na slici 4.

Slika 5

Metoda kompozitnog ojačanja je efikasna metoda za dalje poboljšanje mehaničkih svojstava W-Re legura na visokim temperaturama. Dodavanje Hfc čestica ili dodavanje ThO2 čestica leguri je najčešća kompozitna metoda, a pripremljeni sistemi legure uključuju W-He-Hf-C sistem i W-He-ThO₂sistem. Raspodjela čestica u leguri se kontinuirano mijenja s procesom obrade. Slika 6 atlas (a) prikazuje mikrostrukturu promjene raspodjele Hfc čestica u štapu od legure W-24.5Re-2Hfc. Nakon vrućeg izostatičkog presovanja (šip ∅ 41 mm), relativna gustina legure dostiže 99 procenata, a čestice u kompaktnoj strukturi se raspoređuju po granicama zrna i zrna (kao što je prikazano na slici 6 (a)), a u naknadnom vrućem proces swaging proces U Hfc, kada stopa deformacije dosegne 62 posto, σ faza se pojavljuje u strukturi, a Hfc čestice se koncentrišu do granice zrna (Slika 6, atlas (b)). Poboljšanje mehaničkih svojstava legure pri visokim temperaturama prikazano je na slici 6 (c). Slika 6 Atlas (d) i (e) su poređenje mikrostrukture W-Re legure, W-Re-ThO₂ legura i legura W-Re-Hfc nakon žarenja od 2500K. Može se vidjeti da različita Morfologija prikazana dodavanjem čestica nije ista.

Performanse

Legura volfram-renijum ima niz odličnih svojstava, kao što su visoka tačka topljenja, visoka čvrstoća, visoka tvrdoća, visoka plastičnost, visoka temperatura rekristalizacije, visoka otpornost, visoka vrednost termoelektričnog potencijala, nizak pritisak pare, niska radna funkcija elektrona i nisko rastezanje. prelazna temperatura. Osobine tipičnih legura volfram-renijum prikazane su na slici 7 (a) desno. Iz desne slike na slici 7 može se vidjeti da je temperatura rekristalizacije dopiranog renija mnogo viša od one čistog volfram renija.

Slika 7

Zatezna svojstva pri visokim temperaturama nekoliko legura volfram-renijum prikazana su na slici 7 (b) desno. Sa slike 7 se može vidjeti da su vlačna svojstva ovih legura mnogo veća od onih kod čistog volframa na oko 1500 stepeni. Primjer dodavanja Hfc za poboljšanje mehaničkih svojstava legure volfram-renijum pri visokim temperaturama prikazan je na slici 7 (c) gornjeg dijela mikrostrukture.

Aplikacija

I volfram i renijum su vatrostalni metali koji se široko koriste u aplikacijama na visokim temperaturama. Ali oni imaju i nedostatke, čisti volfram je krhak, a temperatura rekristalizacije je vrlo niska; čisti renijum ima loše performanse obrade i skup je. Tako da je njihov opseg primjene jako ograničen. Volfram i renijum se prave u legure volfram-renijum sa različitim komponentama. Ove legure prevazilaze nedostatke čistog volframa i čistog renija, i imaju mnoga odlična svojstva, kao što su visoka tačka topljenja, visoka čvrstoća, visoka tvrdoća, visoka plastičnost, visoka otpornost i visoka temperatura rekristalizacije, visoka vrijednost termoelektričnog potencijala, nizak pritisak pare, niska radna funkcija elektrona i niska temperatura prijelaza plastika-krhak, itd. U isto vrijeme, oni također imaju odličnu otpornost na performanse reakcije "vodenog ciklusa", a cijena je 75~ niža od čistog renija 95 posto.

Stoga se legure volfram-renijum široko koriste u elektronskoj tehnologiji, termičkoj kontroli, modernoj nuklearnoj tehnologiji i vazduhoplovnoj tehnologiji, merenju temperature, instrumentaciji, električnim uređajima i drugim najsavremenijim odeljenjima nauke i tehnologije. Konkretno, žica od legure volfram-renijum je uparena u termoelement, koji ima visok termoelektrični potencijal i osetljivost, i ima širok opseg merenja temperature, brzu brzinu odziva i dobru otpornost na koroziju. To je dobar materijal za mjerenje temperature u području mjerenja temperature. Budući da volfram-renijum termoelementi zamenjuju termoelemente platine-rodijum je opšti trend.

• Primjena u tehnologiji električnog vakuuma

Glavni zahtjevi performansi za elektronske cijevi, kineskope i žarulje su:

① Dobra duktilnost na niskim temperaturama (odnosno dobra sposobnost oblikovanja jednokratnog namotaja žice). Obrađeni filament se namotava, savija ili uvija u filamente različitih oblika i veličina, koji moraju imati dobru međusobnu izolaciju, nisku temperaturu prijelaza plastično-lomljivo, dobru uniformnost i konzistenciju;

② Niskotemperaturno žarenje ima dobru duktilnost (odnosno, dobru sposobnost oblikovanja sekundarnog namotaja). Dijelovi niti nakon primarnog namotaja moraju biti žareni kako bi se popravio oblik i veličina dijelova. Općenito, žarenje se provodi unutar temperaturnog raspona primarne rekristalizacije žice. Samo žice sa dobrom duktilnošću pri niskotemperaturnom žarenju mogu zadovoljiti zahtjeve sekundarnog namotaja (dvostruki helix filament) ili višestrukog namotavanja i savijanja;

⑧ Dobra duktilnost pri visokim temperaturama (tj. duktilnost nakon sekundarne rekristalizacije). Tokom procesa uklanjanja žice jezgra, transporta i ugradnje cijevi, ona mora biti podvrgnuta vibracijama i udarcima, a filament sa slabom duktilnošću će biti uništen. Gotov filament treba koristiti na visokoj temperaturi, a filament treba održavati u potrebnom obliku tokom upotrebe;

④Performanse protiv opadanja na visokim temperaturama su dobre. Budući da većina filamenta postoji u obliku spirale, filament je duži i određenog kvaliteta. Da bi nagib ostao nepromijenjen tokom upotrebe, ključna je otpornost na visoke temperature.

• Koristi se kao materijal za električni kontakt

Mnogi kontaktni materijali se obično koriste u električnim prekidačima, kao što su kontakti za sirenu automobila i kontakti za paljenje, kontakti regulatora napona, telefonski kontakti, različiti kontakti električnih prekidača, itd. Prilikom rada svaki par kontakata ima karakteristike međusobnog trenja, korozije iskri i visokofrekventni kontakt. Stoga, kontaktni materijal treba da ispunjava sljedeće zahtjeve: ①Kontaktni otpor materijala je mali, ②Volt-amperska karakteristika luka je mala, ⑧Stopa erozije pada je mala.

Metali koji se mogu koristiti kao kontaktni materijali su: bakar, srebro, platina, rodijum, iridijum, volfram, molibden, renijum, legura volfram-bakar, legura volfram-srebra, legura volfram-brada i legura visoke specifične težine. Volfram, molibden, renijum i njihove legure naširoko se koriste u automobilskim kontaktima sirene i kontaktima za paljenje. Upotreba legure volfram-renijum kao kontaktnog materijala i dalje je proizvod razvijen poslednjih godina. Može se uporediti sa kontaktima od platine, iridijuma, rodijuma i drugih plemenitih metala.

• Koristi se kao materijal za termopar

Žice od legure volfram-renijum različitih sastava mogu se upariti u termoelemente volfram-renijum. Volfram-renijum termoparovi koji se široko koriste u industrijskoj praksi uključuju: W/W-26Re doped, W-3Re/W-25Re, W-5Re/W{{7 }}Re i W-5Re/W-26Re i drugi termoparovi volfram-renijum . Imaju visoku vrijednost termoelektričnog potencijala i visoku osjetljivost, odnos termoelektrični potencijal - temperatura je dobra linearnost, visoka temperatura mjerenja (do 2800 stepeni), visoka preciznost (dozvoljeno odstupanje je ±{{ 17}}.25 posto t, ±0.5 posto t i ±0.5 posto t i ± 1 posto t i ostala tri).

Volfram-renijum termoparovi se uglavnom koriste za merenje temperature u vakuumu, redukcionoj atmosferi i inertnoj atmosferi za merenje temperature i visokotemperaturnom polju. Poduzimanje nekih posebnih mjera protiv oksidacije u oksidirajućoj atmosferi može zamijeniti platina-rodij termoelement za mjerenje temperature. Cijena volfram-renijumskog termoelementa je 12 do 18 puta niža od cijene jednog termoelementa platina-germanijum. Mjerenje temperature volfram-renijum termoelementom umjesto platina-rodijum termoelementom ima očigledne ekonomske prednosti, a ljudi mu posvećuju sve više pažnje.

• Druge aplikacije

(1) Visokotemperaturni konstrukcijski materijali

Volfram-renijum legure koje se koriste u vazduhoplovnim vozilima uključuju: toplotne štitove, periferne delove raketnih mlaznica, konusne delove, premaze za motore ili delove motora. Kontejneri od legure volfram-renijum i materijali za lončiće zagrejani na 2000 stepeni bez reakcije za rafinaciju uranijuma. Legure volfram-renijum koriste se za grijaće elemente i toplinske štitove visokotemperaturnih peći, lončiće za isparavanje metala visoke čistoće, te opruge, vijke, matice, potporne šipke i klipnjače u visokotemperaturnim poljima, koji imaju dobru plastičnost.

(2) Materijali otporni na habanje

Budući da legura volfram-renijum ima visoku tvrdoću, veliku čvrstoću, dobru otpornost na habanje i otpornost na koroziju, može se koristiti za izradu štamparskih igala štampača, a njen životni vek može doseći 100 miliona puta. Osim toga, može napraviti i pera, čekiće za centar gravitacije i dijelove otpornih na habanje geodetskih i kartografskih instrumenata.

(3) Materijal elektrode

Šipke od legure volfram-renijum koje sadrže dispergovane čestice torijum oksida, cirkonijuma i cerijevog oksida koriste se za elektrode mašina za argonsko elektrolučno zavarivanje i netrošne elektrode za topljenje elektrolučnih peći. Otporan je na visoke temperature i ablaciju, te ima dug vijek trajanja.

Proces brizganja metala

Detection Systems