Prozesseinführung einer Wolfram--Kupferlegierung

Der Prozess zur Herstellung von Wolfram--Kupferlegierungen mittels Pulvermetallurgie ist wie folgt: Pulvervorbereitung – Dosieren und Mischen – Pressen und Formen – Sintern und Infiltration – Kaltumformung.

Nach dem Pressen und Formen werden Wolfram-Kupfer- oder Molybdän-Kupfer-Mischpulver in der flüssigen Phase bei 1300-1500 Grad gesintert. Mit dieser Methode hergestellte Materialien weisen eine schlechte Homogenität und viele geschlossene Hohlräume auf, wobei die Dichte typischerweise unter 98 % liegt. Durch Zugabe einer kleinen Menge Nickel zum Aktivierungssintern, mechanischen Legieren oder Oxidreduktion zur Herstellung ultrafeiner oder nano-Pulver kann jedoch die Sinteraktivität verbessert und dadurch die Dichte von Wolfram-Kupfer und Molybdän-Kupfer-Legierungen erhöht werden.

Spritzgussverfahren

Durch das Spritzgussverfahren werden Wolframlegierungen mit hoher -Dichte hergestellt. Das Herstellungsverfahren umfasst das Mischen von Nickelpulver, Kupfer-Wolframpulver oder Eisenpulver mit einer einheitlichen Partikelgröße von 1-5 Mikrometern mit Wolframpulver mit einer Partikelgröße von 0,5–2 Mikrometern und Wolframpulver mit einer Partikelgröße von 5–15 Mikrometern. Dann werden 25–30 % eines organischen Bindemittels (z. B. Paraffinwachs oder Polymethylmethacrylat) hinzugefügt und die Mischung geformt. Der Binder wird durch Dampfreinigung und Bestrahlung entfernt und die Mischung wird in Wasserstoff gesintert, um eine hochdichte Wolframlegierung zu erhalten.

Kupferoxid-Pulver-Methode

Anstelle von metallischem Kupferpulver wird Kupferoxidpulver (gemischt und gemahlen, um es zu Kupfer zu reduzieren) verwendet. Kupfer bildet im Sinterkörper eine durchgehende Matrix, während Wolfram als verstärkendes Gerüst fungiert. Die Komponente mit hoher-Expansion wird durch die umgebende sekundäre Komponente eingeschränkt. Das Pulver wird in feuchtem Wasserstoff bei niedrigerer Temperatur gesintert. Es wird berichtet, dass die Verwendung von sehr feinem Pulver die Sinterleistung und Verdichtung verbessern und eine Dichte von über 99 % erreichen kann.

Methode zum Schmelzen von Wolfram- und Molybdänskeletten

Wolfram- oder Molybdänpulver wird zunächst in Form gepresst und gesintert, um ein Wolfram- oder Molybdänskelett mit einer bestimmten Porosität zu bilden. Dann wird Kupfer geschmolzen-infiltriert. Diese Methode ist auf Wolframkupfer- und Molybdänkupferprodukte mit niedrigem Kupfergehalt anwendbar. Im Vergleich zu Wolframkupfer bietet Molybdänkupfer Vorteile wie ein geringeres Gewicht, eine einfachere Verarbeitung und einen vergleichbaren Längenausdehnungskoeffizienten, eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit und einige wichtige mechanische Eigenschaften.