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钨合金

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钨合金的简介

钨合金是通过一种粉末冶金(P/M)技术,称为液相烧结(LPS)来生产的,该技术可以在比纯钨熔点的一半还要低的温度下,从压制的金属粉末形成完全致密、完全合金化的产品。和烧结的钢和铜合金包含明显的残余孔隙不同,烧结的钨合金具有无孔隙表面。

对于板材,棒材来说,工艺路线是通过压制,烧结,锻打和轧制等来实现。对于高比重钨合金大型和异形产品,我们一般采用等静压压制,这样可以充分保重产品内部致密,无孔隙。对于小型制品,可以采用挤压、模压、注射成形技术,这样做出来的产品接近成品几何尺寸,节省了原料和加工时间。异形产品可以在这些产品的基础上在做机械加工。

钨合金通常包括钨镍铁,钨镍铜,钨镍铁钼等。一般来说,钨镍铁合金的抗拉强度和延展性更好,所以应用较之钨镍铜更为广泛。钨含量的成分从90%到97%,密度从17g/cm3到18.6g/cm3,等级也随着钨含量的上升,分为等级一,等级二,等级三和等级四。钨含量越高,材料的密度越高,硬度越高,拉伸强度和延伸率则随之下降。

钨合金的性能

WNiFe性能

牌号 密度 硬度 延伸率 抗拉强度
g/cm3 HRC % MPa
W98Ni1Fe1 18.5-18.7 30-36 2-5 550-750
W97Ni2Fe1 18.4-18.6 30-35 8-14 550-750
W96Ni3Fe1 18.2-18.3 30-35 6-10 600-750
W95Ni3.5Fe1.5 17.9-18.1 28-35 8-13 600-750
W95Ni3Fe2 17.9-18.1 28-35 8-15 600-750
W93Ni5Fe2 17.5-17.6 26-30 15-25 700-980
W93Ni4.9Fe2.1 17.5-17.6 26-30 18-28 700-980
W93Ni4Fe3 17.5-17.6 26-30 15-25 700-980
W92.5Ni5Fe2.5 17.4-17.6 25-32 24-30 700-980
W92Ni5Fe3 17.3-17.5 25-32 18-24 700-980
W91Ni6Fe3 17.1-17.3 25-32 16-25 700-980
W90Ni6Fe4 16.8-17.0 24-32 20-33 700-980
W90Ni7Fe3 16.9-17.15 24-32 20-33 700-980
W85Ni10.5Fe4.5 15.8-16.0 20-28 20-33 700-980

WNiCu性能

牌号 密度 硬度 延伸率 抗拉强度
g/cm3 HRC % MPa
W96Ni2Cu2 17.9-18.1 25-33 44961 500-600
W95Ni3.5Cu1.5 17.7-17.9 25-32 44990 500-700
W95Ni3Cu2 17.8-18.0 25-30 45023 500-700
W93Ni4Cu3 17.5-17.7 18-24 45056 550-700
W93Ni4.9Cu2.1 17.5-17.6 20-25 45054 550-750
W90Ni7Cu3 17.0-17.2 20-26 45150 550-800
W90Ni6Cu4 17.0-17.2 18-23 45154 550-750
W90Ni5Cu5 18.4-18.6 18-25 45153 550-750

钨合金的特点:

1. 密度高:钨合金的密度范围从17-18.6g/cm3,是钢密度的两倍以上,所以在要求体积小,重量重的应用重,钨合金是取代钢的备选材料。

2. 抗拉强度高:烧结态的钨合金抗拉强度在800-1000MPa,热加工处理和形变加工处理后的强度可以提升到1300-1500MPa。

3. 延伸率好:烧结态的钨合金延伸率在10%-15%,经真空或者气氛脱氢后的延伸率可以提升到20%-30%。

4. 良好的吸收射线能力:钨合金吸收射线的能力比铅高30-40%,而且没有污染。

5. 机加性能好:相对于纯钨来说,钨合金的加工性能很好,可以进行各种加工处理,包括车,铣,刨,车螺纹和攻丝等。

钨合金的应用:

以下是钨重合金(WHA)常见应用领域:

1. 医疗和工业X射线设备用准直器,屏蔽件等

2. 用于伽马射线设备和同位素容器的辐射屏蔽罐,注射器防护套等

3. 用于飞机和赛车的各种平衡块,曲轴配重块以及转子

4. 内孔切削用的钨合金镗杆和套筒

5. 压铸用模具部件、芯针和套筒

6. 石油行业和高尔夫球杆用配重块等

7. 热处理中的电热墩粗模

8. 飞镖杆

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