Vlastnosti a stupně wolframu
Wolfram má své vlastní mechanické a fyzikální vlastnosti, stejně jako několik druhů tříd.
Fyzické vlastnosti zahrnují:
Koeficient tepelné lineární expanze je 4, 32 * 10 (-6) m / mK.- Elektrický odpor - 5, 5 µOhm * cm.
- Tepelná vodivost - 129 W / (m * K).
- Specifická tepelná kapacita - 0, 147 J / (g * K).
- Bod varu - 5900 stupňů.
- Teplota tání - 3380 ° C.
- Hustota - 19, 3 g / cm3.
- Atomový průměr - 0, 274 nm.
- Atomová hmotnost je 183, 84 g / mol.
- Atomové číslo - 74.
Mechanické vlastnosti:
- Relativní prodloužení - 0%.
- Dočasný odpor - 800−1100 MPa.
- Poissonův poměr 0, 29.
- Modul smyku - 151, 0 GPa.
- Modul pružnosti je 415, 0 GPa.
Tento kov se vyznačuje nízkou rychlostí odpařování i při 2 000 stupních a velmi velkým bodem varu - 5900 stupňů. Vlastnosti, které omezují použití tohoto materiálu, jsou nízká oxidační odolnost, vysoká tendence k drobivosti a vysoká hustota. Vypadá to jako ocel. Používá se pro výrobu vysoce pevných slitin. Lze ho zpracovat až po ohřevu. Teplota ohřevu závisí na přesném způsobu zpracování, který chcete provést.
Wolfram má následující značky:
MB - slitina wolframu a molybdenu. Pevnost molybdenu se zvyšuje při zachování plasticity po vypálení.- BPH - wolfram bez přísad. Je přípustné zvýšit obsah nečistot.
- BP - slitina rhenia a wolframu.
- VL, VI, VT - wolfram s přísadou oxidu lanthanitého, ytria a thoria. Zvyšte emisní vlastnosti wolframu.
- VM - wolfram s přísadami thoria a silicic. Zvyšuje teplotu rekrystalizace a pevnost při vysokých teplotách.
- VA - wolfram s přísadami hliníku a křemíku. Zvyšuje teplotu primární rekrystalizace, rozměrovou stabilitu při vysokých teplotách a pevnost po žíhání.
- HF - čistý bez přísad.
Rozsah působnosti
Vzhledem ke svým jedinečným vlastnostem je wolfram široce používán. V průmyslu se používá v čisté formě a ve slitinách.
Hlavními oblastmi použití jsou:
Stal se zvláštním. Při výrobě vysokorychlostních ocelí a nástrojových ocelí se tento materiál používá jako legovací prvek nebo jako hlavní součást. Z těchto ocelí se vyrábějí razítka, razníky, frézy, vrtáky a další. Písmeno "P" ve jménu slitiny znamená, že se jedná o rychlořeznou ocel a písmena "K" nebo "M" - ocel legovaná kobaltem nebo molybdenem. Wolfram je stále součástí magnetických ocelí, které jsou rozděleny do wolframu kobaltu a wolframu.- Tvrdé slitiny na bázi karbidu wolframu. Je to sloučenina uhlíku a wolframu. Je žáruvzdorný, odolný proti opotřebení a má vysokou tvrdost. Z ní dělají pracovní části vrtných a řezných nástrojů.
- Slitiny odolné proti opotřebení a žáruvzdorné slitiny. Používají žárovzdorný wolfram. Nejběžnější jsou chromové a kobaltové sloučeniny - stelit. Obvykle se nanášejí na silně opotřebované části stroje pomocí povrchové úpravy.
- Těžké a kontaktní spoje. Patří sem slitiny wolframu se stříbrem a mědí. Jedná se o velmi efektivní kontaktní materiály pro výrobu pracovních částí spínačů, spínačů, elektrod pro bodové svařování a další zařízení.
- Elektrická osvětlovací a elektrická zařízení . Wolfram v podobě různých kovaných dílů, pásek nebo drátů se používá při výrobě rentgenové technologie, radioelektroniky a elektrických lamp. Je to nejlepší materiál pro spirály a filamenty. Wolframové pruty a dráty se používají pro vysokoteplotní pece. Tyto elektrické ohřívače mohou pracovat v atmosféře inertního plynu, vodíku nebo vakua.
- Svařovací elektrody. Svařování je důležitou oblastí pro aplikaci tohoto kovu. Elektrody pro obloukové svařování jsou vyrobeny z toho, protože oni jsou infusible.
Výrobní proces žárovzdorného wolframu
Tento materiál je přičítán vzácným kovům. Vyznačuje se relativně malými objemy spotřeby a výroby a také v zemské kůře je nízká prevalence. Žádný ze vzácných kovů není získáván redukcí ze surovin. Zpočátku se zpracovává na chemickou sloučeninu. A jakákoliv vzácná kovová ruda před zpracováním je podrobena dalšímu obohacení.
K získání vzácného kovu existují tři hlavní fáze:
- Rozklad rudy. Extrahovaný kov je oddělen od hlavní hmoty zpracovaných surovin. Koncentruje se ve sraženině nebo v roztoku.
- Příprava čisté chemické sloučeniny. Jeho selekce a purifikace.
- Ze získané sloučeniny se emituje kov. Takže si čisté materiály bez nečistot.
V procesu získávání wolframu, tam jsou také několik fází . Suroviny jsou schehelit a wolframit. Obvykle v jejich složení obsahuje od 0, 2 do 2% wolframu.
- Ruda je obohacena elektrostatickým nebo magnetickým oddělením, flotací a gravitací. Výsledkem je koncentrát wolframu, který obsahuje asi 55–65% anhydridu wolframu. Přítomnost nečistot je také kontrolována v nich: vizmut, antimon, měď, cín, arsen, síra, fosfor.
- Získání anhydridu wolframu. Je to surovina pro výrobu kovového wolframu nebo jeho karbidu. Pro tento účel se provádí řada postupů, jako jsou: vyluhování aglomerátu a slitiny, rozklad koncentrátů, výroba wolframové technické kyseliny a další. V důsledku těchto akcí byste měli získat produkt, který bude obsahovat 99, 9% oxidu wolframového.
- Získání prášku. V práškové formě může být čistý kov získán z anhydridu. Pro tento účel se redukce provádí uhlíkem nebo vodíkem. Snížení uhlíku je méně časté, protože anhydrid je nasycen karbidy, což vede ke křehkosti kovu a špatnému zpracování. Po obdržení prášku se používají speciální metody, které umožňují kontrolovat tvar a velikost zrn, velikost částic a chemické složení.
- Získání wolframu kompaktní. V podstatě je ve formě ingotů nebo tyčí je polotovar pro výrobu polotovarů: pásky, tyče, dráty a další.
Výrobky z wolframu
Mnoho položek potřebných pro ekonomiku je vyrobeno z wolframu, jako je drát, pruty a další.
Pruty
Jedním z nejběžnějších výrobků z tohoto žáruvzdorného materiálu jsou wolframové tyče. Výchozím materiálem pro jeho výrobu je sklad.
Za účelem získání baru od personálu je kovaný pomocí rotačního kovacího stroje.
Kované při zahřátí, protože tento kov je při teplotě místnosti velmi křehký. V kování je několik stupňů. U každé další tyče jsou získány menší průměr.
V první fázi se získají tyče, které budou mít průměr až 7 milimetrů, pokud má personál délku 10 až 15 centimetrů. Teplota obrobku během kování by měla být 1450 - 1500 stupňů. Topným materiálem je obvykle molybden. Po druhé etapě budou tyče o průměru 4, 5 mm. Teplota jádra v jeho výrobě je přibližně 1250 - 1300 stupňů. V další fázi budou mít tyče průměr až 2, 75 mm.
Tyče stupňů HF a VA se získávají při nižších teplotách než třídy HV, VL a VT.
Pokud byl obrobek vyroben tavením, není provedeno kování za tepla. To je dáno tím, že tyto ingoty mají hrubozrnnou strukturu. Při použití kování za tepla může dojít k poškození a prasklinám.
V této situaci se wolframové ingoty podrobují dvojitému lisování za tepla (přibližný stupeň deformace je 90%). Vyrobeno první lisování při teplotě 1800-1900 stupňů, a druhé - 1350-1500. Poté jsou obrobky kované za tepla, aby z nich mohly být vyrobeny wolframové tyče.
Tento výrobek se používá v mnoha průmyslových odvětvích. Jedním z nejběžnějších jsou nespotřebitelné svařovací elektrody. Pro ně jsou vhodné tyče, které jsou vyrobeny ze značek VL, VL a VT. Jako ohřívače se používají tyče vyrobené z jakostních tříd MV, BP a V. A. Používají se v pecích, jejichž teplota může dosáhnout 3 000 stupňů ve vakuu, atmosféře inertního plynu nebo vodíku. Wolframové tyče mohou být katody plynových a elektronických zařízení, stejně jako radiové trubky.
Elektrody
Jednou z hlavních složek, které jsou nezbytné pro svařování, jsou svařovací elektrody. Při svařování oblouku se používají nejčastěji. Vztahuje se na tepelnou třídu svařování, při které dochází k tavení v důsledku tepelné energie. Nejběžnější je automatické, poloautomatické nebo ruční obloukové svařování. Napěťový oblouk vytváří tepelnou energii, která se nachází mezi výrobkem a elektrodou. Oblouk se nazývá stabilní silný elektrický náboj v ionizované atmosféře kovových par a plynů. Pro získání oblouku vede elektroda k místu svařování elektrický proud.
Svařovací tyč se nazývá drát, na který je nanesen povlak (varianty jsou možné i bez povlaku). Pro svařování existuje mnoho různých elektrod. Jejich rozlišovací znaky jsou průměr, délka, chemické složení. Pro svařování některých slitin nebo kovů se používají různé elektrody. Nejdůležitějším typem klasifikace je separace elektrod na netavící se a tavící se.
Při svařování se taví svařovací elektrody, kov spolu s roztaveným kovem svařované části doplňuje svařovací bazén. Tyto elektrody jsou vyrobeny z mědi a oceli.
Elektrody, které se během procesu svařování netaví, se však neroztaví. Patří mezi ně wolframové a uhlíkové elektrody. Při svařování musí být dodáván výplňový materiál, který se taví a roztavený materiál svařovaného prvku tvoří svařovací bazén. Pro tyto účely se používají hlavně svařovací tyče nebo drát. Svařovací elektrody mohou být nepotažené a potažené. Pokrytí hraje důležitou roli. Jeho komponenty mohou poskytovat svarový kov určitých vlastností a složení, ochranu roztaveného kovu před vlivem vzduchu a stabilní hoření oblouku.
Komponenty v povlaku mohou být dezoxidační, struskové, plynotvorné, stabilizační nebo legující. Povlak může být celulózový, bazický, rutilový nebo kyselý.
Wolframové elektrody se používají pro svařování neželezných kovů, stejně jako jejich slitin, vysoce legovaných ocelí. Dobře volfrámová elektroda je vhodná pro tvorbu svaru se zvýšenou pevností a části mohou mít odlišné chemické složení.
Výrobky wolframu jsou velmi kvalitní a nacházejí uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích, v některých je to prostě nepostradatelné.