SU804160A1 - Способ изготовлени изделий изМАТЕРиАлОВ HA OCHOBE ВОльфРАМА - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВОЛЬФРАМА

1

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к технологии изготовлени  изделий из материалов на основе вольфрама, и может быть использовано дл  производства электродов и проволоки из таких труднодеформируемых материалов.

Издели  из материалов на основе вольфрама, типа электродовгазоразр дных и эмиссионных устройств, ра- . ботающие при температурах выше , изготавливают из вольфрама, отличающегос  наиболее высокой прочностью и эрозионной стойкостью. Дл  повЕлшени  их эксплуатационных характеристик (повьашение эмиссионной способности, снижение электрической эрозии) в вольфрам ввод т окислы тори , иттри  лантана и других редкоземельных элементов , бари , алюмосиликаты и т.д.

Известен способ изготовлени  изделий из материалов на основе вольфрама путем изготовлени  исходной заготовки из спеченного материала, нагрева ее до температуры деформирЬвани  и деформировани  1 .

Однако исходные заготовки из спеченного материала имеют плотность 90-95% от теоретической и в процессе деформировани  поры, всегда имеющиес  на поверхности заготовки, служат очагами зарождени  мелких поперечных трещин. В свою очередь, чередование окислени  и восстановлени  поверхности пористой заготовки приводит к ее разрыхлению, а раст гивающие напр жени , возникающие при деформировании , ускор ют процессы окислени . В результате микротрещины в процессе деформировани  развиваютс  в макротрещины и привод т к обрывам .на стадии волочени  проволоки, снижа  тем самым выход готовой продукции.

При производстве из-за растрескивани  в процессе деформировани , значительна  часть заготовок (до 30%) идет в отходал, которые затем перерабатываютс  гидрометаллургическим методом до трехокиси вольфрама и т.д. В процессе нагрева и деформировани  заготовок из вольфрама происходит интесивное выделение радиоактивных продуктов, ухудшающих услови  труда

в производственных помещени х на всех стади х обработки. На поверхности готовых прутков и проволоки из торированного вольфрама имеете двуокись тори ,радиоактивностькоторой ухудшаёт услови  труда при дальнейшем их использовании в других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повыщение выхода годного за счет предотвращени  образовани  трещин в процессе ковки, а также улучшение условий труда при обработке вольфрама и его последующем использовании. . Цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  изделий из материа лов на основе вольфреила путем изгото лени  исходной заготовки из спеченно го металла, нагрева её и деформирова ни , на наружную поверхность исходно заготовки нанос т осаждением из газо вой смеси слой вольфрама, площадь сечени  которого составл ет 8-80% от площади сечени  получаемой промежуточной заготовки, и нагрев ведут до температуры на 50-150 С ниже температуры деформации исходной заготовки Осаждение вольфрама целесообразно осуществл ть, восстановлением его газ образного гексафторида водородом при атмосферном давлении, при этом процесс осаждени  вольфрама начинают пр 700-800 0, а после начала осаходени  снижают до ЗОО-бОО с, поддержива  содержание гексафторида вольфрама в газовой смеси (NWF мольн,%, в соответствии с зависимостью NWFg 0,05t 40, где NWF - содержание гексафторида вольфрама в газовой смеси в мольн, %, t - температура газовой смеси, Дефекты на поверхности исходной заготовки в случае их наличи  перед осаждением вольфрама разделывают под углом 90-120°. В процессе осаждени  вольфрама из газовой фазы он заполн ет закрыты поры, имеющиес  на поверхности заготовки (штабика) , устран   очаги зарождени  трещин. Кроме того, осажден ный слой чистого и поэтому более пластичного вольфрама выполн ет роль скрепл ющей спайки, преп тствукнцей развитию оставшихс  дефектов в поверхностном слое заготовки, а также .роль бС1эе м гкой оболочки, котора  рассредотачивает усилие, создаваемое бакенами при ковке, и преп тствует образованию и развитию трещин как на стадии ковки, так и последующего волочени . Больша  пластичность оболочки из чистого.вольфрама позвол ет снизить температуру ковки на 50-150 С, повысив прочность поверхностного сло  и уменьшить тем самым веро тность за рождени  микротрещин. Изменение температуры ковки зависит от вида обрабатываемого материала и толщины сло . Так, например, при обработке метариалов типа ВР10Т2 и сечении нанесенного сло  80% температура ков ки может быт| снижена на 150°С. При нанесении относительно тонкого покрыти  (8% от сечени  заготовки) температура ковки снижаетс  на 50 С. Нанесение покрыти  сечением менее 8% не обеспечивает предотвращение трещинообразовани  при ротационной ковке. Увеличение сечени  осажденного сло  более 80% приводит к получению изделий с низким сечением активированной центральной части, которые в насто щее врем  не имеют практического применени . Дл  обеспечени  хорошего сцеплени  осаждаемого сло  с исходной заготовкой необходимо, чтобы поверхность последней была чистой от окислов , вольфрама, которые начинают восстанавливатьс  водородом при температурах выше 700°С. Поэтому процесс осаждени  необходимо начинать при температуре выше . С другой стороны, повышение температуры выше 800 С нецелесообразно, так как полнота -восстановлени  WF при образовании плотных осадков вольфрама снижаетс . После образовани  прочносцепленного сло  температуру процесса следует снизить до 500-бОО С, где обеспечиваетс  наиболее высока  производительность процесса и эффективность восстановлени  гексафторида вольфрама. Предложенный состав газовой смеси в сочетании с вышеуказанными температурами обеспечивает получение наиболее чистого и потому.наиболее пластичного вольфрама, что позвол ет снизить температуру при ковке. Слой вольфрама , осажденный в реко 1ендованных услови х, характеризуетс  минимальными внутренними напр жени ми, чТо позвол ет подвергать его ковке без предварительного отжига. Снижение содержани  гексафторида вольфрама в газовой смеси ниже рекомендованных значений сопровождаетс  ростом внутренних напр жений в осадке и требует введени  дополнительной операции - отжига при 1700-1900 с. Одновременно ухудшаетс  чистота полученного вольфрама и его пластичность. С другой стороны, увеличение содержани  гексафторида вольфрама в газовой смеси более, чем в 1,4 р. по сравнению с минимсшьно-рекомендованными значени ми, нецелесообразно, так как снижаетс  полнота восстановлени  исходного гексафторида вольфрама. При наличии на поверхности исходной заготовки дефектов, например трещин, их следует разделать до самого основани  трещины, при этом угол разделки должен составл ть 90-120 . Если угол разделки менее 90°, то в процессе последующего осаждени  вольфрама в корне разделки образуетс  замкнута  пора привод ща  к возникновению трещины в процессе ковки. Разделка под углом более 120 нецелесооб разна из-за большого количества снимаемого материала.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1 .Способ изготовления изделий из материалов на основе вольфрама путем изготовления исходной заготовки из спеченного материала, нагрева ее до температуры деформирования и деформирования, отл ич а ю щ и Й-с я тем, что, с целью повышения выхода годного и улучшения условий труда, на наружную поверхность исходной заготовки перед нагревом ее до температуры деформирования наносят осаждением из газовой смеси слой вольфрама, площадь сечения которого составляет 8-80% от площади сечения получаемой промежуточной заготовки, а нагрев ведут до температуры на 50-150°С ниже температуры деформации материала исходной заготовки.
2. 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что осаждение вольфрама осуществляют восстановлением его газообразного гексафторида водородом при атмосферном давлении, при этом процесс осаждения вольфрама начинают при 700-800°С, -а после начала осаждения температуру снижают до 500-600°С, причем содержание гексафторида вольфрама в газовой смеси поддерживают в соответствии с зависимостью:

   NWF₆^ 0 , 0 51 10, где NWF^ - содержание гексафторида вольфрама в газовой смеси мольн.% t° - температура газовой смеси, °C.
3. 3. Способ по пп. 1. и 2, отличающийся тем, что дефекты на поверхности исходной заготовки перед осаждением вольфрама разделывают под углом 90-120°.

   Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе 1. Амосов В. М. и др. Электродные материалы на основе тугоплавких металлов, М., Металлургия, 1976, с.38-83.