Прессование заготовок из вольфрамового порошка (2)

Прессование необходимо для того, чтобы получить заготовки определённой формы, обладающие некоторой прочностью.

Прессование порошка вольфрама в штабики проводят в стальных прессформах.

Давление, производимое на порошок при прессовании, распределяется неравномерно по объёму заготовки. Особенно это сказывается на заготовках большой высоты. Поэтому прессование штабиков осуществляют в направлении их наименьшей высоты.

Штабики прессуют в прессформах следующим образом.

Рис. 10. Пресс-форма для прессования штабиков вольфрама из порошков.

1 – боковые пластины (щёки); 2 – торцевые вкладыши; 3 – пуансон; 4 – соединительные штифты (шпильки); 5 – нижняя подкладка.

Распределение слоёв порошка в спрессованном брикете такое, что чем ближе к пуансону, тем плотнее порошок, причём порошок расположен дугой в результате трения о стенки. По горизонтальным разрезам у слоя, прилегающего к движущемуся пуансону, периферийные части плотнее, чем средние, а у слоя, наиболее удалённого от пуансона, – наоборот.

Для устранения расслоения в порошок добавляют смазывающее вещество (глицерин в спирте, парафин в бензине). Эти вещества, выдавливаясь при прессовании на стенки прессформы и смазывая их, уменьшают трение частиц о стенки, что способствует равномерному прессованию.

Давление на 1см² штабика составляет 2,5¸5,0 тонн.

Штабики имеют плотность 12¸13 г/см³, что соответствует остаточной пористости 30¸40%.

Сократить остаточную пористость прессованием не удаётся, т.к. вольфрамовые порошки на холоду не деформируют, и дальнейшее повышение давления может привести к расслоению штабика.

Спекание (3)

Спекание вольфрамовых штабиков проводят в 2 стадии:

1 стадия – низкотемпературное спекание, цель которого повысить прочность штабика и его электропроводность.

2 стадия – высокотемпературное спекание, целью которого является получение компактного металла, обладающего структурой, наиболее благоприятной для механической обработки.

Низкотемпературное спекание

Его проводят в муфельных или трубчатых печах при температуре 1150¸1300°C в атмосфере водорода, с выдержкой штабиков в горячей зоне печи до 2 часов.

Иногда низкотемпературное спекание осуществляют в две стадии: в начале при 850¸900°C с целью удаления летучих веществ (глицерин, спирт), а затем уже при 1150¸1300°C.

Во время спекания водород диффундирует в поры штабика, восстанавливает тонкие плёнки окислов, создаётся чисто металлический контакт между кристаллами штабика.

Линейная усадка после спекания – 2¸3%. Муфель (или труба) электропечи выполнен из алунда (Al₂O₃), который не размягчается до температуры 1600°C, нагреватель – спираль из молибденовой проволоки.

Спрессованные штабики укладывают в никелевые или стальные лодочки (противни), на дно которых насыпают тонкий слой вольфрамового порошка. В лодочку укладывают от 20 до 50 штабиков.