提高钨丝的抗震性可以通过以下几种方法实现:
一、掺杂改性
掺杂元素选择:
在钨粉中掺入适量的K、Si和Al等元素,可以显著改善钨丝的耐高温和抗下垂性能,这是提高抗震性的基础。
在此基础上,再添加微量的Fe、Co、La、Ce、Th等元素,可以进一步提高钨丝的抗震性能。特别是Co元素,它可以抑制钨晶粒的长大,降低氧的渗入,增强钨基体与掺杂剂的界面结合力,从而提高钨丝的再结晶后高温强度和抗震性能。
掺杂工艺优化:
选用杂质含量低、晶粒形貌良好的原料进行掺杂。
控制掺杂元素的含量和比例,以获得最佳的抗震效果。
优化掺杂过程中的温度、时间和气氛等参数,确保掺杂元素能够均匀分布在钨丝中。
二、原料选择
原料种类:
制取抗震钨丝所用原料主要有仲钨酸铵(APT)、偏钨酸铵(AMT)以及蓝钨(TBO)。
其中,蓝钨具有化学性高、掺杂效应好、比表面积大以及速率快等优点,用蓝钨掺杂可以进一步改善钨丝的抗下垂性能。
原料纯度:
提高原料的纯度可以减少杂质对钨丝性能的不利影响,从而提高钨丝的抗震性。
三、制造工艺优化
粉末冶金阶段:
在粉末冶金阶段,通过优化还原、压制和烧结等工艺参数,可以获得具有良好微观结构和性能的钨丝。
例如,采用二阶段慢速升温烧结可以获得具有优良高温性能的钨丝。
塑性加工阶段:
在塑性加工过程中,如旋锻和拉伸等工序中,通过控制变形速度、温度和压力等参数,可以进一步优化钨丝的微观结构和性能。
特别是掺钴钨丝,在塑性加工过程中需要采用中温慢速升温的方式,以获得良好的加工性和抗震性。
四、后处理工艺
再结晶退火:
对钨丝进行再结晶退火处理可以消除加工硬化和内部缺陷,从而提高其抗震性。
退火温度和时间需要根据钨丝的具体成分和性能要求来确定。
表面处理:
对钨丝表面进行氧化、喷涂或镀层等处理,可以形成一层保护膜,防止钨丝在高温下氧化和腐蚀,从而提高其抗震性和使用寿命。
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