텅스텐 합금 특성

1.밀도

텅스텐은 최대 19.3g/cm³의 고밀도를 가지며, 결과적으로 텅스텐 합금에 고밀도 특성을 부여합니다. 밀도는 일반적으로 16.5 ~ 19.0g/cm³입니다. 예를 들어, 일반적인 텅스텐-니켈-철 합금은 일반적으로 밀도가 17.0~18.5 g/cm³인 반면 텅스텐-구리 합금의 밀도는 구리 함량에 따라 16.5~18.0 g/cm³로 다양합니다. 텅스텐-코발트 합금(텅스텐 카바이드)는 일반적으로 14.0-15.0g/cm³ 범위의 밀도를 나타냅니다. 더 알고 싶은 경우 텅스텐 카바이드 특성 여기를 클릭하세요.

2. 인장 강도

소결 상태: 인장 강도 텅스텐 합금 분말 야금 소결을 통해 생산되는 합금은 일반적으로 600-1000MPa 범위 내에 속합니다. 이 상태에서는 합금의 미세 구조가 상대적으로 다공성이며 특정 공극을 포함하고 있어 강도가 제한됩니다.

가공 및 강화된 상태: 단조 또는 압연과 같은 강화 처리 후 텅스텐 합금의 인장 강도는 크게 향상되어 1300-2000MPa 또는 그 이상의 값에 도달할 수 있습니다. 이러한 개선은 입자 미세화, 더욱 치밀해진 미세 구조, 작업 공정으로 인한 결정 결함(예: 전위)의 증가에 기인합니다. 이러한 요인들은 하중 하에서 슬립 변형을 방해하여 인장 강도를 증가시킵니다. 예를 들어, 특수 압연 공정을 거친 고성능 텅스텐 합금의 인장 강도는 2000MPa를 초과할 수 있습니다.

3. 수율 강도

소결 상태: 소결 상태 텅스텐 합금의 항복 강도는 일반적으로 400-800MPa입니다. 내부 기공이 존재하고 입자 경계 결합이 상대적으로 약하기 때문에 상대적으로 낮은 응력 수준에서 소성 변형이 시작될 수 있습니다.

4. 신장

소결 상태: 소결 상태 텅스텐 합금의 연신율은 일반적으로 10%-30% 사이입니다. 특정 결함을 포함하는 소결체의 불충분한 내부 구조로 인해 인장 하중 중에 균열 전파가 발생하기 쉬워 조기 파단 및 상대적으로 낮은 연신율로 이어집니다.

가공 및 열처리된 상태: 열간 압출 또는 어닐링과 같은 적절한 가공 및 열처리 기술은 합금의 미세 구조를 개선하고 일부 내부 결함을 제거하며 재료의 가소성 및 인성을 향상시킬 수 있습니다. 그 결과 연신율이 향상되어 일부 텅스텐 합금은 30%-50%의 연신율을 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 신중하게 설계된 열간 가공 및 어닐링 처리를 거친 텅스텐 합금은 약 40%의 연신율에 도달할 수 있습니다.

5. 경도

브리넬 경도(HB)

소결 상태: 소결 상태 텅스텐 합금의 브리넬 경도는 일반적으로 200-350 HB 범위입니다. 이 상태에서는 치밀화 정도가 제한적이기 때문에 상대적으로 경도가 낮습니다.

강화된 상태: 강화 처리(예: 경상 추가, 가공 경화) 후 합금의 경도는 크게 증가하여 브리넬 경도 값이 400-600 HB 이상에 이릅니다. 예를 들어, 고경도 카바이드 입자를 포함하는 텅스텐 합금의 브리넬 경도는 특수 처리 후 600 HB를 초과할 수 있습니다.

로크웰 경도(HRC): 텅스텐 합금의 로크웰 경도는 일반적으로 30-50 HRC 범위 내에 있습니다. 구체적인 값은 합금 구성과 가공 기술에 따라 다릅니다. 합금 원소 및 열처리 공정을 조정하여 로크웰 경도를 적절한 범위 내에서 제어하여 다양한 응용 분야 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

6.탄성 계수

텅스텐 합금의 탄성 계수는 일반적으로 300-400 GPa 사이입니다. 이 높은 값은 탄성 변형에 대한 강한 저항력을 나타내며, 합금이 하중 하에서 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있도록 합니다. 예를 들어, 텅스텐 합금으로 만든 항공 우주 부품의 경우 높은 탄성 계수는 복잡한 하중 조건에서 정확한 치수와 모양을 유지하여 장비의 적절한 작동을 보장합니다.

7. 충격 인성

충격 인성은 고속 충격 또는 동적 하중 하에서 에너지를 흡수하고 파손에 저항하는 재료의 능력을 측정하는 기계적 특성입니다. 이는 재료의 취성 경향을 평가하는 데 특히 중요합니다. 텅스텐 합금의 경우, 금속 텅스텐 자체의 고유한 취성으로 인해 매우 중요하면서도 까다로운 파라미터입니다.

일반적인 값 및 범위:

텅스텐 합금의 충격 인성은 일반적으로 Charpy V-노치 충격 테스트를 사용하여 측정하며, 값은 일반적으로 20~150줄의 넓은 범위 내에서 변동합니다. 구체적인 값은 다음과 같은 핵심 요소에 따라 크게 달라집니다:

합금 구성 및 미세 구조:

바인더 단계의 콘텐츠 및 유형: 이것은 가장 중요한 영향을 미치는 요소입니다. 텅스텐 합금은 일반적으로 고융점 텅스텐 입자(취성 상)와 연성 금속 바인더 상(예: Ni, Fe, Cu, Co)으로 구성됩니다.

높은 바인더 상 함량(예: >10%): 니켈-철과 같은 연성 상 함량이 높을수록 텅스텐 입자를 더 잘 캡슐화하여 소성 변형을 통해 더 많은 충격 에너지를 흡수하므로 인성이 크게 향상됩니다. 예를 들어, 93W-Ni-Fe 합금의 충격 에너지는 일반적으로 97W-Ni-Fe 합금보다 훨씬 높습니다.

바인더 페이즈 유형: 니켈-철 바인더 페이즈는 일반적으로 코발트 또는 구리 바인더 페이즈보다 인성 및 충격 성능이 우수합니다.

텅스텐 입자의 형태와 연결성: 이상적인 미세 구조는 바인더상의 연속적인 네트워크로 둘러싸인 균일하게 분포된 구형 텅스텐 입자를 특징으로 합니다. 텅스텐 입자가 서로 직접 접촉하여 "텅스텐-텅스텐 입자 경계"를 형성하면 이러한 약한 계면이 균열 전파의 쉬운 경로가 되어 충격 인성이 크게 감소합니다.

처리 및 열처리 상태:

소결 상태: 소결 상태의 텅스텐 합금은 일반적으로 중간 정도의 인성을 갖습니다. 충격 인성은 주로 밀도와 미세 구조의 균질성에 의해 영향을 받습니다. 잔류 기공은 인성을 크게 감소시킵니다.

열기계적으로 가공된 상태(단조, 압연, 압출): 이러한 열기계 가공 기술은 충격 인성을 획기적으로 개선할 수 있습니다. 이를 달성하는 방법은 다음과 같습니다:

초기 텅스텐-텅스텐 입자 경계를 파괴합니다: 서로 연결된 텅스텐 입자의 부서지기 쉬운 네트워크를 분해합니다.

입자 구조 개선: 텅스텐 입자와 바인더 상이 더 미세해집니다.

전위 밀도 증가: 강도를 향상시켜 인성에 간접적으로 영향을 미칩니다.

적절한 열역학적 처리를 거친 합금은 소결 상태에 비해 충격 에너지가 여러 배 증가하여 범위의 높은 끝(예: 100J 이상)에 도달할 수 있습니다.

열처리 상태: 용액 처리 또는 노화와 같은 후속 처리를 통해 바인더 단계의 구성과 분포를 최적화하고 가공 스트레스를 완화할 수 있습니다. 이를 통해 인성을 더욱 향상시키거나 강도와 인성 간의 최적의 균형을 달성할 수 있습니다.

예시:

일반적인 소결 90W-7Ni-3Fe 합금은 약 30~50J의 Charpy V-노치 충격 에너지를 가질 수 있습니다.

동일한 조성의 합금의 충격 에너지는 잔류 다공성을 제거하기 위해 열간 등방성 프레스(HIP)를 거친 후 단조 및 적절한 어닐링을 거쳐 100J 이상으로 극적으로 증가시킬 수 있습니다.

우리 회사는 중국 10대 기업 중 하나입니다. 텅스텐 카바이드 제품 제조업체. 초경합금 제품이 필요한 경우 다음을 수행하십시오. 문의하기.