溫度影響仲鎢酸銨粒度
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2015年3月02日
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由於科學技術的發展,對鎢的中間產品APT的品質要求越來越嚴格,不僅對APT的化學成分提出了更高的要求,而且對APT的物理性能如粒度、粒度分佈、晶體形貌等也提出了要求。為此,研究仲鎢酸銨的粒度變化規律成了新的課題。國內外許多學者對此曾進行了大量的研究工作,有關研究成果也已被充分地用於指導工業生產實踐,國內許多廠家通過合理控制一定的工藝條件,採取特定的操作制度,生產出了能夠滿足不同客戶需求的各種粒度的APT產品。
鹽類結晶的實質是溶質濃度大於溶質的溶解度,即溶液的過飽和度達到一定值的時候,晶體便從溶液中析出。鎢酸銨溶液是不穩定的,溶液中的氨很容易揮發。當攪拌蒸發鎢酸銨溶液時,隨著氨和水分的逸出,溶液的pH值降低。當pH值降低到8左右時,其正鹽轉變為仲鹽,後者的溶解度很小,因而過飽和析出。繼續蒸發,晶核開始形成,然後再長大為一定大小形狀的晶體。因此,全部的結晶過程可分為晶核形成期和晶體長大期。
溫度是影響仲鎢酸銨粒度的主要因素。這是由於低溫結晶時,晶核長大速率較慢,而晶核形成速率較快,因此一般得到細小晶粒;而在較高溫度下結晶,由於晶核長大很快,而晶核形成表現出相對緩慢,因此一般得到較粗的晶體。
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單塗層硬質合金刀具性能比較
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2015年3月02日
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在幾種常用的塗層(TiC 、TiN 、Al2O3 、TIAiN)中，由於其性能不同，故適合的加工條件也不同。在中、低速切削鋼料時，TiC 、TiN 塗層刀具較Al2O3 塗層硬質合金刀具切削性能好，這是因為在這種切削條件下TiC 、TiN 塗層硬質合金刀具在抗後刀面磨損和抗機械振動等方面都優於Al2O3 塗層刀具。
相反在高速切削時Al2O3塗層硬質合金刀具則優於TiC 、TiN 塗層硬質合金。高速切削時切削溫度很高，刀具的磨損是由摩擦、擴散和氧化所引起的，Al2O3塗層硬質合金有很好的化學穩定性和高溫抗氧化能力，因而其高溫時抗月牙窪磨損、抗後刀面磨損、抗刃口塑性變形方面都優於TiC 、TiN 塗層，硬質合金耐用度較高。
在連續切削條件下，塗層的耐磨性和耐熱性是影響刀具耐用度的主要因素，Al2O3 塗層刀具有優良的抗氧化性和高的耐高溫硬度，故其在連續切削條件下的性能優於TiC 、TiN 塗層。但在斷續切削條件下，由於有衝擊力的作用，塗層的韌性就成為影響硬質合金耐用度的主要因素，而Al2O3塗層刀具的韌性較差，耐衝擊性遠不如TiC 、TiN塗層。
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硬質合金刀具塗層材料比較
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硬質合金刀具在高速切削時，刃尖溫度最高可達900°C ，此時硬質合金刀具的磨損不僅是機械摩擦磨損（刀具後面磨損的主要形式），還有粘結磨損、擴散磨損及氧化磨損（刀具刃口磨損及月牙窪磨損的主要形式），因此，可將切削過程視為一個微區的物理化學變化過程。
碳化鈦是一種高硬度耐磨化合物，有著良好的抗摩擦磨損性能；氮化鈦的硬度稍低，但卻有較高的化學穩定性，並可大大減少刀具與被加工工件之間的摩擦係數。從塗層工藝性考慮，兩者均為理想的塗層材料，但無論碳化鈦或氮化鈦塗層材料，單一的塗層均很難滿足高速切削對刀具塗層的綜合要求。在抗氧化磨損和抗擴散磨損性能上，沒有任何材料能與氧化鋁(Al2O3)相比。但由於氧化鋁與基體材料的物理、化學性能相差太大，單一的氧化鋁塗層無法製成理想的塗層刀具。多層塗層及相關技術的出現,使塗層既可提高與基體材料的結合強度，同時又能具有多種塗層材料的綜合性能。
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塗層硬質合金刀具CVD技術的發展
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CVD 技術自上世紀六十年代出現以來，在塗層硬質合金刀具上得到了極為廣泛的應用。在CVD技術中，氣相沉積所需金屬源的製備相對容易，可實現TiN 、TiC 、TiCN 、TiBN 、TiB2 、Al2O3 等單層及多元多層複合塗層硬質合金刀具，其塗層與基體結合強度高，薄膜厚度可達7～9μm，CVD 塗層具有好的耐磨性。
八十年代中後期，美國85 %的硬質合金工具採用了塗層處理，其中CVD 塗層硬質合金刀具占到了99 %。
九十年代中期，CVD 塗層硬質合金刀片在塗層硬質合金刀具中仍占到了80 %以上。例如，採用CVD法TiC單塗層的WC 基硬質合金為基體的YW1/TiC ，與未塗層的WC 基硬質合金YT15 進行車削對比。TiC單塗層刀片的耐磨性遠遠高於YT15 。但CVD 技術也有其先天性的缺陷，一是工藝處理溫度高，易造成刀具材料抗彎強度的下降；二是薄膜內部為拉應力狀態，使用中易導致微裂紋的產生；三是CVD技術所排放的廢氣、廢液會造成工業污染，對環境影響較大，與目前所提倡的綠色工業相抵觸，因此九十年代中期後高溫CVD 技術的發展受到了一定的制約。
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鎢合金加工坯料準備（三）
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坯料的相對密度（實際密度與理論密度之比）大於90％時才可加工，坯料密度在92～94％時加工性能良好。熱軋的開坯溫度在1350～1500℃之間，開坯的變形工藝參數選擇不當，坯料會產生分層。溫軋的開始溫度為1200℃，厚度為8毫米的熱軋板，經溫軋可達到0.5毫米。由於鎢板變形抗力大，軋製時軋輥輥身彎曲變形，使板材沿寬度方向上厚度不均，換輥或換軋機時，板材可能因各部位變形不均勻而開裂。
0.5毫米厚度板材的塑性-脆性轉變溫度還在室溫或室溫以上,片材呈脆性,應在200～500℃將片材軋製成0.2毫米。軋製後期，鎢片薄而長,為保證板材加熱均勻，常塗石墨或二硫化鉬，不僅有利於板材的加熱，而且加工時還有潤滑作用。
其他加工
鎢的管材可採用燒結坯料直接擠壓，擠壓管坯或粉漿擠壓燒結管坯還經旋壓加工。旋壓還可生產鎢的異型製品。大直徑的棒材多採用擠壓或軋製工藝生產。
切削加工
鎢質硬且對缺口敏感,切削加工困難,要求使用硬質合金刀具。為防止產生切削裂紋，常把工件加熱到塑性-脆性轉變溫度以上進行切削,並要嚴格控制切削操作程式。鎢的研磨需要用特定型號的砂輪輕磨，且需要冷卻，否則會產生龜裂。厚度在 0.2毫米以上的鎢片材進行衝壓和剪切前要預先加熱，超過一定厚度的板材，不能剪切，往往需要用砂輪切割。
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