Псевдосплавы «Вольфрам-никель-медь»

Особо плотные псевдосплавы «Вольфрам-никель-медь»

Тяжелые сплавы «Вольфрам-никель-медь» («ВНМ») являются композитным материалом, представленные двухфазной структурой из зерен вольфрама округлой формы (ү-фазу распределенной в матрице (связке), представляющей собой твердый раствор вольфрама в Ni-Cu сплошной матрице (α фаза). Получают эти тяжелые сплавы из смесей порошков вольфрама, никеля и меди, взятых в соответствующих пропорциях. Из смеси прессуются заготовки, которые сначала спекаются в защитной атмосфере и, в отличие от традиционной технологии, спекаются затем в вакууме не хуже 10-4 мм.рт.ст. в присутствии жидкой фазы при температуре 1400…1500 ºС и с последующим охлаждением с 800 ºС до НТС в среде аргона. В присутствии жидкой фазы происходит частичное растворение вольфрама в жидкой фазе, перенос вольфрама и рекристаллизация частиц вольфрама. Последующая термическая обработка в вакууме при температуре 400…500 ºС (рекристализационный отжиг) позволяет улучшить механические свойства этих тяжелых сплавов. Данные физико-термические процедуры позволяют получить ОСОБО ВЫСОКУЮ ПЛОТНОСТЬ тяжелых сплавов «ВНМ» за счет снижения их пористости вплоть до уровня 7 %. В сравнительной таблице показана разница размеров и количества пор «ВНМ» традиционных поставщиков на рынке и выпускаемых тяжелых сплавов «Вольфрам-никель-медь».

Выпускаемые тяжелые сплавы «Вольфрам-никель-медь»	Требования по размерам и количеству пор к «ВНМ» производителей по ТУ 48-19-266-77 ТУ 48-19-42-83 ТУ 48-19-90-90
Размеры пор и посторонних включений, мкм	Размеры пор и посторонних включений, мкм	Количество пор и посторонних включений на площади шлифа, шт./см2
Не более 15	до 60 включительно	не регламентируются
–	от 61 до 100	100
–	от 101 до 200	12
–	от 201 до 250	5
–	свыше 250	3

Тяжелые сплавы W-Ni-Cu пластичны, легко обрабатываются резанием и давлением. Их физико-механические свойства зависят от количества и размеров вольфрамовых зерен (ү-фаза), отношения Ni/Cu в связке (α-фаза), легирующих добавок и условий получения. Сплавы W-Ni-Cu обладают более высокой тепло- и электропроводностью, диамагнитны.

Наибольшую популярность у потребителей имеют выпускаемые марки тяжелых сплавов:

– «ВНМ 5-3» с содержанием никеля и меди 5 и 3 % соответственно;

– «ВНМ 3-2» с содержанием никеля и меди 3 и 2 % соответственно.

Благоприятное сочетание ценных свойств тяжелых сплавов определяет их широкий диапазон применения. Высокая проводимость и устойчивость к электроискровой эрозии сплавов «ВНМ» используется при изготовлении штампов для электровысадочных процессов, электродов контактной сварки и электроэрозионной обработки, контактов высоковольтных выключателей, работающих в особо тяжелых условиях. В электронной технике данные сплавы используют для изготовления термокомпенсаторов.

Наше научно-техническое подразделение ведет постоянные работы по совершенствованию технологии производства тяжелых сплавов. В случае необходимости, может быть проведена доработка состава и технологии производства определенных видов изделий по требованию заказчика с целью наиболее полного удовлетворения пожеланий потребителя по физико-механическим свойствам материалов.

ЗАГОТОВКИ ИЗ ТЯЖЕЛОГО СПЛАВА «ВНМ 3-2»

Форма, размеры, допускаемые отклонения от размеров заготовок из ТЯЖЕЛОГО СПЛАВА «ВНМ 3-2» соответствуют требованиям, указанным в чертежах предприятия потребителя.

Химический состав «ВНМ 3-2»:

Массовая доля:

– никель 2,9 … 3,4 %

– медь 1,6 … 2,1 %

– вольфрам – остальное.

Физико-механические свойства «ВНМ 3-2»:

– плотность – 17,6 … 17,9 г/см3,

– твердость по Роквеллу – 24 … 30.

Глубина выкрашивания на заготовках «ВНМ 3-2»:

– не более 1 мм при размере до 30*100 мм

– не более 2 мм при размере более 30*100 мм

Пористость и количество посторонних включений в заготовках «ВНМ 5-3» массой до 300 грамм не превышают норм:

Поры

Параметр	Минимальное	Максимальное	Среднее	СКО
Площадь, кв. мкм	0.031	126.2	4.92	7.28
Диаметр экв. круга, мкм	0.20	12.7	2.05	1.44

Статистика по порам:

Проанализированная площадь, кв. мкм	384347
Поры (кол-во частиц)	10018
Поры (площадь, мкм)	49299
Поры (доля, %)	12.8
Поры (ср. расстояние между соседями, мкм)	4.65

Площадь (распределение)

Диаметр эквивалентного круга (распределение)

Изображения шлифов заготовок «ВНМ 3-2»

ЗАГОТОВКИ ИЗ ТЯЖЕЛОГО СПЛАВА «ВНМ 5-3»

Форма, размеры, допускаемые отклонения от размеров заготовок из ТЯЖЕЛОГО СПЛАВА «ВНМ 5-3» соответствуют требованиям, указанным в чертежах предприятия потребителя

Химический состав «ВНМ 3-2»:

Массовая доля:

– никель 4,5 … 5,1 %

– медь 2,7 … 3,1 %

– вольфрам – остальное.

Физико-механические свойства «ВНМ 5-3»:

– плотность – 17,0 … 17,1 г/см3;

– твердость по Роквеллу – 24…30.

Глубина выкрашивания на заготовках «ВНМ 5-3»:

– не более 1 мм при размере до 30*100 мм;

– не более 2 мм при размере более 30*100 мм.

Пористость и количество посторонних включений в заготовках «ВНМ 5-3» массой до 300 грамм не превышают норм:

Поры:

Параметр	Минимальное	Максимальное	Среднее	СКО
Площадь, кв. мкм	0.031	103.5	3.80	6.44
Диаметр экв. круга, мкм	0.20	11.5	1.77	1.31

Статистика по порам образца:

Проанализированная площадь, кв. мкм	396016
Поры (кол-во частиц)	7513
Поры (площадь, мкм)	28530
Поры (доля, %)	7.20
Поры (ср. расстояние м/у соседями, мкм)	6.36

Площадь (распределение)

Диаметр эквивалентного круга (распределение)

Изображения шифов заготовок «ВНМ 5-3»