Tungsten alaşım özellikleri

1.Yoğunluk

Tungsten 19,3 g/cm³'e kadar yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve bu da tungsten alaşımlarına yüksek yoğunluk özellikleri kazandırır. Yoğunlukları tipik olarak 16,5 ila 19,0 g/cm³ arasında değişir. Örneğin, yaygın tungsten-nikel-demir alaşımları genellikle 17,0 ila 18,5 g/cm³ arasında bir yoğunluğa sahipken, tungsten-bakır alaşımlarının yoğunluğu bakır içeriğine bağlı olarak 16,5 ila 18,0 g/cm³ arasında değişir. Tungsten-kobalt alaşımları (tungsten karbür) genellikle 14,0-15,0 g/cm³ aralığında yoğunluklar sergiler. Eğer bilmek istiyorsanız tungsten karbür özellikleri lütfen buraya tıklayın.

2. Çekme Dayanımı

As-sinterlenmiş durum: Çekme mukavemeti tungsten alaşımları Toz metalürjisi sinterleme yoluyla üretilen alaşım tipik olarak 600-1000 MPa aralığındadır. Bu durumda, alaşımın mikroyapısı nispeten gözeneklidir, belirli boşluklar içerir ve bu da mukavemetini sınırlar.

İşlenmiş ve güçlendirilmiş durum: Dövme veya haddeleme gibi güçlendirme işlemlerinden sonra, tungsten alaşımlarının çekme mukavemeti önemli ölçüde artırılabilir ve 1300-2000 MPa arasında veya daha yüksek değerlere ulaşabilir. Bu iyileşme, tane inceltme, daha yoğun bir mikroyapı ve çalışma sürecinin neden olduğu kristal kusurlarındaki (örn. dislokasyonlar) artışa bağlanmaktadır. Bu faktörler yük altında kayma deformasyonunu engelleyerek çekme mukavemetini artırır. Örneğin, özel haddeleme işlemlerine tabi tutulan yüksek performanslı tungsten alaşımlarının çekme mukavemeti 2000 MPa'yı aşabilir.

3. Akma Dayanımı

As-sinterlenmiş durum: Sinterlenmiş tungsten alaşımlarının akma dayanımı genellikle 400-800 MPa arasındadır. İç gözeneklerin varlığı ve nispeten zayıf tane sınırı bağı, plastik deformasyonun nispeten düşük stres seviyelerinde başlayabileceği anlamına gelir.

4. Uzama

As-sinterlenmiş durum: Sinterlenmiş tungsten alaşımlarının uzaması genellikle 10%-30% arasındadır. Bazı kusurlar içeren sinterlenmiş gövdenin yeterince yoğun olmayan iç yapısı, çekme yüklemesi sırasında çatlak ilerlemesine eğilimli hale getirir, bu da daha erken kırılmaya ve dolayısıyla nispeten daha düşük uzamaya yol açar.

İşlenmiş ve ısıl işlem görmüş durum: Sıcak ekstrüzyon veya tavlama gibi uygun işleme ve ısıl işlem teknikleri alaşımın mikro yapısını iyileştirebilir, bazı iç kusurları ortadan kaldırabilir ve malzemenin plastisitesini ve tokluğunu artırabilir. Bu, bazı tungsten alaşımlarının 30%-50%'lik bir uzamaya ulaşmasıyla gelişmiş uzama ile sonuçlanır. Örneğin, dikkatlice tasarlanmış sıcak işleme ve tavlama işlemlerinden geçen tungsten alaşımları yaklaşık 40%'lik bir uzamaya ulaşabilir.

5. Sertlik

Brinell Sertliği (HB)

As-sinterlenmiş durum: Sinterlenmiş tungsten alaşımlarının Brinell sertliği tipik olarak 200-350 HB arasında değişir. Bu durumdaki sınırlı yoğunlaşma derecesi, nispeten daha düşük bir sertlikle sonuçlanır.

Güçlendirilmiş durum: Güçlendirme işlemlerinden sonra (örneğin sert fazların eklenmesi, işle sertleştirme), alaşımın sertliği önemli ölçüde artar ve Brinell sertlik değerleri 400-600 HB veya daha yüksek değerlere ulaşır. Örneğin, yüksek sertlikte karbür partikülleri içeren tungsten alaşımlarının Brinell sertliği, özel işlemlerden sonra 600 HB'yi aşabilir.

Rockwell Sertliği (HRC): Tungsten alaşımlarının Rockwell sertliği genellikle 30-50 HRC aralığındadır. Spesifik değer, alaşım bileşimine ve işleme teknolojisine bağlı olarak değişir. Alaşım elementleri ve ısıl işlem süreçleri ayarlanarak, Rockwell sertliği farklı uygulama gereksinimlerini karşılamak için uygun bir aralıkta kontrol edilebilir.

6.Elastik Modül

Tungsten alaşımlarının elastik modülü tipik olarak 300-400 GPa arasındadır. Bu yüksek değer, elastik deformasyona karşı güçlü bir direnç göstererek alaşımın yük altında mükemmel boyutsal kararlılığı korumasını sağlar. Örneğin, tungsten alaşımlarından yapılan havacılık ve uzay bileşenlerinde, yüksek elastik modül, karmaşık yükleme koşulları altında hassas boyutların ve şekillerin korunmasını sağlayarak ekipmanın düzgün çalışmasını garanti eder.

7. Darbe Dayanıklılığı

Darbe tokluğu, bir malzemenin yüksek hızlı darbe veya dinamik yükleme altında enerjiyi absorbe etme ve kırılmaya direnme kabiliyetini ölçen mekanik bir özelliktir. Malzemelerin kırılganlık eğilimini değerlendirmek için özellikle önemlidir. Tungsten alaşımları için bu, metalik tungstenin kendine özgü kırılganlığı nedeniyle kritik ancak zorlu bir parametredir.

Tipik Değerler ve Aralık:

Tungsten alaşımlarının darbe tokluğu tipik olarak Charpy V-notch darbe testi kullanılarak ölçülür ve değerler genellikle 20 ila 150 Joule arasında geniş bir aralıkta dalgalanır. Spesifik değer büyük ölçüde aşağıdaki temel faktörlere bağlıdır:

Alaşım Bileşimi ve Mikroyapı:

Bağlayıcı Fazın İçeriği ve Türü: Bu en önemli etki faktörüdür. Tungsten alaşımları genellikle yüksek erime noktalı tungsten parçacıkları (kırılgan faz) ve sünek bir metal bağlayıcı fazdan (örneğin Ni, Fe, Cu, Co) oluşur.

Yüksek Bağlayıcı Faz İçeriği (örn. >10%): Nikel-demir gibi daha yüksek sünek faz içeriği, tungsten parçacıklarını daha iyi kapsülleyerek plastik deformasyon yoluyla daha fazla darbe enerjisi emer ve böylece tokluğu önemli ölçüde artırır. Örneğin, 93W-Ni-Fe alaşımının darbe enerjisi tipik olarak 97W-Ni-Fe alaşımınınkinden çok daha yüksektir.

Bağlayıcı Faz Türü: Nikel-demir bağlayıcı fazlar genellikle kobalt veya bakır bağlayıcı fazlara göre daha iyi tokluk ve darbe performansı sağlar.

Tungsten Parçacıklarının Morfolojisi ve Bağlanabilirliği: İdeal mikroyapı, sürekli bir bağlayıcı faz ağı ile çevrelenmiş, eşit dağılımlı küresel tungsten parçacıklarına sahiptir. Tungsten parçacıkları birbirleriyle doğrudan temas ederek "tungsten-tungsten tane sınırları" oluşturursa, bu zayıf arayüzler çatlak yayılımı için kolay yollar haline gelir ve darbe tokluğunu büyük ölçüde azaltır.

İşleme ve Isıl İşlem Durumu:

As-Sinterlenmiş Durum: Sinterlenmiş haldeki tungsten alaşımları tipik olarak orta derecede tokluğa sahiptir. Darbe toklukları öncelikle yoğunluk ve mikroyapısal homojenlikten etkilenir. Artık gözenekler tokluğu önemli ölçüde azaltır.

Termomekanik Olarak İşlenmiş Durum (Dövme, Haddeleme, Ekstrüzyon): Bu termomekanik işleme teknikleri darbe tokluğunu büyük ölçüde artırabilir. Bunu şu şekilde başarırlar:

İlk tungsten-tungsten tane sınırlarının kırılması: Birbirine bağlı tungsten tanelerinden oluşan kırılgan ağın parçalanması.

Tane yapısının rafine edilmesi: Daha ince tungsten parçacıkları ve bağlayıcı faz ile sonuçlanır.

Dislokasyon yoğunluğunun artırılması: Tokluğu dolaylı olarak etkileyen mukavemeti arttırmak.

Uygun termomekanik işleme tabi tutulan alaşımların darbe enerjileri, sinterlenmiş hallerine kıyasla birkaç kat artarak aralığın üst sınırına ulaşabilir (örneğin 100 J'ün üzerinde).

Isıl İşlem Görmüş Durum: Çözelti işlemi veya yaşlandırma gibi müteakip işlemler bağlayıcı fazın bileşimini ve dağılımını optimize edebilir ve işleme gerilimlerini azaltabilir. Bu, tokluğu daha da artırır veya mukavemet ile tokluk arasında optimum bir denge sağlar.

Örnek:

Tipik bir sinterlenmiş 90W-7Ni-3Fe alaşımının Charpy V-çentik darbe enerjisi yaklaşık 30-50 J olabilir.

Aynı bileşime sahip bir alaşımın darbe enerjisi, artık gözenekliliği ortadan kaldırmak için Sıcak İzostatik Presleme (HIP), ardından dövme ve uygun tavlama işlemlerinden geçtikten sonra önemli ölçüde 100 J veya daha yüksek bir değere yükseltilebilir.

Şirketimiz Çin'in ilk on şirketi arasındadır. tungsten karbür ürünleri üreticileri. Semente karbür ürünlere ihtiyacınız varsa, lütfen Bize ulaşın.