Pagpapatigas ng mga refractory metal

1. Panghinang

Maaaring gamitin para sa pagpapatigas ng W ang lahat ng uri ng panghinang na may temperaturang mas mababa sa 3000 ℃, at maaaring gamitin ang mga panghinang na nakabatay sa tanso o pilak para sa mga bahaging may temperaturang mas mababa sa 400 ℃; Ang mga filler metal na nakabatay sa ginto, nakabatay sa manganese, nakabatay sa manganese, nakabatay sa palladium o nakabatay sa drill ay karaniwang ginagamit para sa mga bahaging ginagamit sa pagitan ng 400 ℃ at 900 ℃; Para sa mga bahaging ginagamit sa itaas ng 1000 ℃, ang mga purong metal tulad ng Nb, Ta, Ni, Pt, PD at Mo ang kadalasang ginagamit. Ang temperatura ng pagtatrabaho ng mga bahaging pinatigas gamit ang platinum base solder ay umabot na sa 2150 ℃. Kung isasagawa ang 1080 ℃ diffusion treatment pagkatapos ng pagpapatigas, ang pinakamataas na temperatura ng pagtatrabaho ay maaaring umabot sa 3038 ℃.

Karamihan sa mga panghinang na ginagamit para sa pagpapatigas ng w ay maaaring gamitin para sa pagpapatigas ng Mo, at ang mga panghinang na nakabase sa tanso o pilak ay maaaring gamitin para sa mga bahaging Mo na gumagana sa ibaba ng 400 ℃; Para sa mga elektronikong aparato at mga bahaging hindi istruktural na gumagana sa 400 ~ 650 ℃, maaaring gamitin ang mga panghinang na nakabase sa Cu Ag, Au Ni, PD Ni o Cu Ni; Ang mga metal na nakabase sa titanium o iba pang purong metal na may mataas na melting point ay maaaring gamitin para sa mga bahaging gumagana sa mas mataas na temperatura. Dapat tandaan na ang mga metal na panghinang na nakabase sa manganese, cobalt at nickel ay karaniwang hindi inirerekomenda upang maiwasan ang pagbuo ng malutong na intermetallic compound sa mga pinagdugtong na pagpapatigas.

Kapag ang mga bahaging TA o Nb ay ginamit sa temperaturang mas mababa sa 1000 ℃, maaaring pumili ng mga iniksyon na gawa sa tanso, manganese, cobalt, titanium, nickel, gold, at palladium, kabilang ang mga panghinang na Cu Au, Au Ni, PD Ni, at Pt Au_ Ni at Cu Sn na may mahusay na pagkabasa sa TA at Nb, mahusay na paghubog ng tahi sa pagpapatigas, at mataas na lakas ng kasukasuan. Dahil ang mga filler metal na gawa sa pilak ay may posibilidad na maging malutong ang mga metal na pangkabit, dapat itong iwasan hangga't maaari. Para sa mga bahaging ginagamit sa pagitan ng 1000 ℃ at 1300 ℃, ang mga purong metal na Ti, V, Zr o mga haluang metal na gawa sa mga metal na ito na bumubuo ng walang katapusang solid at likido kasama ng mga ito ay dapat piliin bilang mga filler metal na pangkabit. Kapag mas mataas ang temperatura ng serbisyo, maaaring pumili ng filler metal na naglalaman ng HF.

W. Tingnan ang talahanayan 13 para sa pagpapatigas ng mga filler metal para sa Mo, Ta at Nb sa mataas na temperatura.

Talahanayan 13 pagpapatigas ng mga filler metal para sa pagpapatigas ng mga refractory metal sa mataas na temperatura

2. Teknolohiya ng pagpapatigas

Bago ang pagpapatigas, kinakailangang maingat na tanggalin ang oksido sa ibabaw ng matigas na metal. Maaaring gamitin ang mekanikal na paggiling, sand blasting, ultrasonic cleaning o kemikal na paglilinis. Ang pagpapatigas ay dapat isagawa kaagad pagkatapos ng proseso ng paglilinis.

Dahil sa likas na kalupitan ng W, ang mga bahagi ng W ay dapat na maingat na hawakan sa operasyon ng pag-assemble ng bahagi upang maiwasan ang pagkabasag. Upang maiwasan ang pagbuo ng malutong na tungsten carbide, dapat iwasan ang direktang pagdikit sa pagitan ng W at graphite. Ang prestressing dahil sa pre-welding processing o welding ay dapat alisin bago ang welding. Ang W ay madaling ma-oxidize kapag tumaas ang temperatura. Ang vacuum degree ay dapat sapat na mataas habang nagpapatigas. Kapag ang pagpapatigas ay isinasagawa sa loob ng saklaw ng temperatura na 1000 ~ 1400 ℃, ang vacuum degree ay hindi dapat mas mababa sa 8 × 10-3Pa. Upang mapabuti ang temperatura ng remelting at temperatura ng serbisyo ng joint, ang proseso ng pagpapatigas ay maaaring pagsamahin sa diffusion treatment pagkatapos ng welding. Halimbawa, ang b-ni68cr20si10fel solder ay ginagamit upang magpatigas ng W sa 1180 ℃. Pagkatapos ng tatlong diffusion treatment na 1070 ℃ /4 oras, 1200 ℃ /3.5 oras at 1300 ℃ /2 oras pagkatapos ng hinang, ang temperatura ng serbisyo ng brazed joint ay maaaring umabot sa higit sa 2200 ℃.

Dapat isaalang-alang ang maliit na koepisyent ng thermal expansion kapag binubuo ang brazed joint ng Mo, at ang joint gap ay dapat nasa loob ng hanay na 0.05 ~ 0.13MM. Kung gagamit ng fixture, pumili ng materyal na may maliit na koepisyent ng thermal expansion. Nangyayari ang Mo recrystallization kapag ang flame brazing, controlled atmosphere furnace, vacuum furnace, induction furnace at resistance heating ay lumampas sa temperatura ng recrystallization o bumababa ang temperatura ng recrystallization dahil sa diffusion ng mga solder elements. Samakatuwid, kapag ang temperatura ng brazing ay malapit sa temperatura ng recrystallization, mas maikli ang oras ng brazing. Kapag ang brazing ay mas mataas sa temperatura ng recrystallization ng Mo, dapat kontrolin ang oras ng brazing at cooling rate upang maiwasan ang pagbitak na dulot ng masyadong mabilis na paglamig. Kapag ginagamit ang oxyacetylene flame brazing, mainam na gumamit ng mixed flux, iyon ay, industrial borate o silver brazing flux kasama ang high-temperature flux na naglalaman ng calcium fluoride, na maaaring makakuha ng mahusay na proteksyon. Ang paraan ay unang pahiran ng isang layer ng silver brazing flux ang ibabaw ng Mo, at pagkatapos ay pahiran ng high-temperature flux. Ang silver brazing flux ay may aktibidad sa mas mababang saklaw ng temperatura, at ang aktibong temperatura ng high-temperature flux ay maaaring umabot sa 1427 ℃.

Mas mainam na i-braze ang mga bahaging TA o Nb sa ilalim ng vacuum, at ang vacuum degree ay hindi bababa sa 1.33 × 10-2Pa. Kung ang pagpapabraze ay isinasagawa sa ilalim ng proteksyon ng inert gas, ang mga dumi ng gas tulad ng carbon monoxide, ammonia, nitrogen at carbon dioxide ay dapat na mahigpit na alisin. Kapag ang pagpapabraze o resistance brazing ay isinasagawa sa hangin, dapat gamitin ang espesyal na filler metal at angkop na flux para sa pagpapabraze. Upang maiwasan ang pagdikit ng TA o Nb sa oxygen sa mataas na temperatura, maaaring lagyan ng plate ang ibabaw ng isang patong ng metal na tanso o nickel at maaaring isagawa ang kaukulang diffusion annealing treatment.