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難熔金屬

難熔金屬加工需突破高熔點(diǎn)、易氧化等技術(shù)瓶頸,核心工藝包括粉末冶金、電子束熔煉、熱等靜壓等,涉及納米級(jí)粉末制備到精密成型全產(chǎn)業(yè)鏈。

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  • 粉末冶金是難熔金屬制備的主要路線。鎢粉需達(dá)到0.510μm粒度分布,通過氫還原WO?前驅(qū)體制備?,F(xiàn)代工藝采用等離子體球化技術(shù),將粉末球形度提升至95%以上,顯著改善壓制密度。壓制階段使用2000噸級(jí)液壓機(jī),成型坯體相對(duì)密度可達(dá)60%

     

    燒結(jié)工序尤為關(guān)鍵。難熔金屬鉬的活化燒結(jié)需在1800℃氫氣氛中進(jìn)行72小時(shí),通過添加0.5%鎳可降低燒結(jié)溫度200℃。熱等靜壓技術(shù)(HIP)在1300/100MPa條件下,可使鉭制品致密度達(dá)到99.9%。電子束熔煉(EBM)則用于制備超高純材料,鎢錠經(jīng)三次熔煉后雜質(zhì)含量可低于10ppm。

     

    塑性加工面臨巨大挑戰(zhàn)。難熔金屬鎢在室溫下延展性近乎為零,需采用熱軋工藝:在1500℃下進(jìn)行多道次軋制,每道次變形量控制在10%15%。鉬板冷軋需在保護(hù)氣氛中進(jìn)行,通過交叉軋制使織構(gòu)均勻化。線材拉拔采用梯度降溫法,直徑0.01mm的鎢絲需經(jīng)過200道次拉拔。

     

    表面處理技術(shù)直接影響性能?;瘜W(xué)氣相沉積(CVD)鎢涂層厚度可達(dá)2mm,氣孔率<0.5%。激光熔覆技術(shù)可在難熔金屬鉬基體上制備梯度功能涂層,熱震循環(huán)次數(shù)提升5倍。近年發(fā)展的增材制造技術(shù),如電子束選區(qū)熔化(EBM),已能成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)鉭植入體,精度達(dá)50μm


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