Wolframlegierung ist eine Zweiphasenlegierung mit hoher Dichte (größer oder gleich 16,5 g/cm3), auch bekannt als hochdichte Wolframlegierung. Hochdichte Wolframlegierungen werden derzeit nicht nur häufig in militärischen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt sowie Waffen eingesetzt, sondern werden zunehmend auch in der zivilen Industrie eingesetzt. Der Herstellungsprozess einer hochdichten Wolframlegierung ist:
1. Zutatendesign
In hochdichten Wolframlegierungen beträgt der Wolframgehalt im Allgemeinen 85-98Gew.-%. Neben W sind Ni, Fe (Cu usw.) die Elemente mit dem höchsten Anteil in hochdichten Wolframlegierungen. Bei der Herstellung hochdichter Wolframlegierungen werden auch Elemente oder Verbindungen wie Mo, Ta, Re und La hinzugefügt.
2. Mehlherstellung
Durch die Verwendung von Pulvern mit hoher Reinheit, kleiner Partikelgröße und guter Gleichmäßigkeit entstehen Legierungen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Im Bereich der Pulverherstellung sind Nanopulver ein heißes Forschungsthema und fallen hauptsächlich in die folgenden zwei Kategorien:
1) Sprühtrocknungsmethode
Das Sprühtrocknungsverfahren ist die erste Wahl, um eine Originalsalzlösung mit einer bestimmten Zusammensetzung herzustellen. Die Salzlösung enthält Wolframat und Metallchlorid und die Lösung wird zerstäubt, um kleine Tröpfchen zu erzeugen. Aufgrund der schnellen Verdunstung des Lösungsmittels und der schnellen Ablagerung des gelösten Stoffes in kleinen Tröpfchen wird ein Pulverkristall mit einheitlicher chemischer Zusammensetzung erhalten.
2) Mechanische Legierungsmethode
Bei der mechanischen Legierungsmethode wird ein bestimmter Anteil des anfänglichen Wolframlegierungspulvers und der Metallkugeln ausgewählt und in eine Kugelmühle gegeben. Unter der Einwirkung der Metallkugeln bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten erfährt das Pulver Kaltverschweißungen und mehrfache Verformungen und erhält schließlich eine feinere Struktur und kleinere Zusammensetzung. Einheitliches Verbundpulver.
3. Formen
Das traditionellere Verfahren zum Formen von Wolframlegierungen ist Formpressen, und die neuen alternativen Verfahren sind Pulverextrusionsformen und Pulverspritzgießen. Da diese beiden Methoden Wolframlegierungspulver mit dem Formungsmittel mischen und es dann auspressen und in die Formmaschine einspritzen, bieten sie erhebliche Vorteile bei der Herstellung von Teilen mit komplexen Formen. Die Pulverextrusions- und Pulverspritzgusstechnologie verfügt ebenfalls über eine breitere Anwendbarkeit. Durch die Zugabe von Formungsmitteln ist sie vielseitig einsetzbar.
4. Sintern
Wegen der festen Phase
Das Sinterverfahren stellt relativ hohe Anforderungen an die Größe des ursprünglichen Legierungspulvers. Das Flüssigphasensinterverfahren erfordert eine lange Sinterzeit und kann leicht zum Zusammenbruch und zur Verformung führen. Basierend auf den Vor- und Nachteilen der beiden wurde ein zweistufiger Sinterprozess aus Festphasensintern und Flüssigphasensintern vorgeschlagen. Da die Verformung beim Sintern in zwei Schritten geringer ist, ist die Struktur der erhaltenen Wolframlegierung gleichmäßiger und die Materialeigenschaften werden erheblich verbessert, sodass das Sintern in zwei Schritten weit verbreitet ist. Darüber hinaus werden auch die in den letzten Jahren neu entwickelten Technologien Mikrowellensintern und Entladungsplasmasintern gefördert und eingesetzt.
