Carburiza??o de tungstênio

Produ??o convencional (Carburiza??o)

O pó do tungstênio é reagido com o carbono em temperaturas entre 1300 e 1700 ℃ em uma atmosfera do hidrogênio. O tamanho médio de partícula e distribui??o de tamanho do pó de partida W determinam o tamanho de partícula e a distribui??o de tamanho de WC. Apenas um ligeiro aumento de tamanho ocorre devido à altera??o na densidade de 19,3 g ? cm-3 (W) para 15,7 g ? cm-3 (WC). Além disso, ocorre uma certa aglomera??o (sinteriza??o local), especialmente em temperaturas mais altas.

Em qualquer caso, o negro de fumo é sempre mais impuro do que o pó de tungstênio, particularmente no que diz respeito aos metais alcalinos, Ca, Si, Mg e S. Parte destes oligoelementos s?o volatilizados durante a carburiza??o (o percentual dependendo da temperatura) . é por isso que os pós de WC mais finos (temperatura de carbura??o mais baixa) s?o geralmente mais impuros do que os pós mais grosseiros.

Os dois componentes (W e C) devem ser misturados completamente antes da carboniza??o. Isso é feito em diferentes tipos de equipamentos, como V ou misturadores de cone duplo, misturando moinhos de bolas, ou misturadores de alta energia. Uma mistura uniforme é importante porque, durante a carbura??o, os átomos de carbono só podem se mover através da difus?o ou como moléculas de metano em distancias muito curtas. A peletiza??o ou a compacta??o aumenta a difus?o e aumenta a capacidade do forno.

Na produ??o de pó WC submicronizado, pequenas quantidades de substancias inibidoras do crescimento do gr?o (inibindo o crescimento do gr?o de WC durante a cementa??o e especialmente durante a sinteriza??o do metal duro) às vezes s?o adicionadas à carga de W + C antes da mistura. O cromo ou vanádio usual s?o adicionados quer como óxido quer como carboneto. A adi??o de óxido deve ser considerada no cálculo do balan?o de carbono, porque o carbono adicional será consumido para a redu??o e carburization do óxido de metal. ??????????

Os vasos de carbono s?o cheios com a mistura de pó. Dependendo do tipo de forno, s?o utilizados barcos ou caixas de grafite denso. Os recipientes s?o cobertos com uma tampa de grafite para evitar qualquer contamina??o, e passam através do forno.

Fornos tipo push equipados com tubos aquecidos ou canais s?o usados ??principalmente. O material de constru??o para os tubos e canais é alumina ou grafite, e os elementos de aquecimento s?o feitos de fio de molibdénio ou grafite. Ambos os materiais têm vantagens, mas também desvantagens significativas que encurtam a sua vida útil. A vantagem da grafite é sua alta estabilidade química contra oligoelementos que se evaporam durante a carbura??o; Sua desvantagem é a rea??o lenta mas constante com hidrogênio e vapor de água. Em contraste, a alumina é muito estável contra o hidrogénio eo vapor de água, mas reage com os metais alcalinos (evapora??o da mistura de pó), que finalmente enfraquecem a ceramica, diminuindo o ponto de fus?o. ??????????

Os tubos do forno e os elementos de aquecimento s?o varridos com hidrogénio seco, que actua como atmosfera protectora para o produto, bem como para as partes sensíveis do forno. Al??? disso, elimina uma certa quantidade das impurezas que se evapora do produto e conduz a uma purifica???o. Finalmente, favorece a rea??o de carbura??o formando intermediariamente moléculas de metano. Este último é de especial importancia na cementa??o de pó grosso de tungstênio.

Temperaturas de carburiza??o variam entre 1300 e 1700 ℃, principalmente dependendo do tamanho médio de partícula do pó. Quanto menor o tamanho da partícula, menor a temperatura pode ser mantida. Uma temperatura de carbura??o mais baixa conduz a um grau mais elevado de defeitos de rede e, consequentemente, a uma maior reactividade durante a sinteriza??o, o que é indesejável especialmente para graus submicrónicos. Por outro lado, os pós muito finos tendem a crescer já durante a carbura??o a temperaturas mais elevadas. Portanto, um compromisso deve ser feito na cementa??o de pó submicron.

Os tempos de reten??o habituais na zona do forno quente s?o entre 1 e 2 horas. O calor exotérmico de rea??o pode ser usado na parte traseira da zona quente para manter a temperatura sem qualquer aquecimento.

Após a conclus?o do aquecimento, os vasos passam por uma zona de arrefecimento, ainda sob hidrogénio, e s?o descarregados à temperatura ambiente. Fornos mais modernos s?o equipados com fechaduras, e carregando e descarregando é feito automaticamente. Ao usar fechaduras, n?o é permitido entrar ar durante o carregamento e descarregamento, evitando assim reac??es com oxigénio ou humidade. Para pós de WC com tamanhos de partícula médios abaixo de 0,5um (graus ultrafinos), deve-se ter cuidado especial devido à sua piroforicidade, eo manuseio é comumente feito sob gás inerte. ??????????

Para pós submicron WC, aplica-se um processo de fresagem prolongado, especialmente nos casos em que o processo subsequente de moagem húmida para prepara??o de pós graduada n?o é muito intenso (tritura??o attritor). A fresagem WC pode ser realizada em moinhos de bolas otimizados (bolas de metal duro, condi??es ótimas de moagem de bolas evitam qualquer contamina??o das paredes de a?o e mantêm a abras?o das bolas de metal duro no mínimo) ou em moinhos de jato em combina??o com um peneiro. A raz?o principal para esta moagem é destruir qualquer partícula de WC mais grosseira (& lt; 2um) que poderia ser responsável por cristais de WC grosseiros na estrutura sinterizada. Além disso, as partículas de impurezas heterogéneas (grafite do recipiente de cementa??o e partículas contendo Fe-Ni-Cr a partir da escala de barco de redu??o) s?o finamente divididas e distribuídas. Este tipo de moagem n?o influencia efetivamente o tamanho de partícula médio WC.

Os parametros físicos n?o s?o apenas responsáveis ??pela microestrutura após sinteriza??o, mas também pelo comportamento de encolhimento durante o período de sinteriza??o. Portanto, eles têm que ser mantidos constantes dentro de limites muito próximos.

De longe, a maior porcentagem de WC é produzida por este método.

Mais informa??es>>

1.Pó de carv?o de tungstênio fundido