сплав евтектичного складу містить 45% W. Тверда фаза? , Що випадає з розплаву, є твердим розчином вольфраму в нікелі. Максимальна розчинність при евтектичній температурі становить близько 40% W, знижуючись до 38% при 970 ° і до 32% при 800 °. Максимальна розчинність нікелю в вольфрамі при евтектичній температурі становить близько 0,3%. За охолодженні до 970 ° протікає перитектическая реакція між?-фази і багатим вольфрамом твердим розчином у з утворенням проміжної фази? , Що містить близько 43% W. Завдяки відзначеному зміни розчинності твердої фази з падінням температури сплави містять 32-45% W, показують твердіння, пов'язане зі старінням. Старіння відбувається дуже повільно при температурах порядку 600 °, але порівняно швидко при 900 °. Опір нікелю корозії в сірчаної кислоти дуже сильно зростає при сплаву його з вольфрамом. Сплав, що містить 18% W, показує мінімальне розчинення, що становить менше 1/4 від значення розчинності для чистого нікелю.
Рис. 1 Діаграма стану нікель-вольфрам
Рис 2. Крива охолодження сплаву ВНЖ 7-3
. 5 Сплав ВНЖ 7-3
Таблиця 1. Хімічний склад сплаву ВНЖ 7-3
Найменування компонентовМассовая частка,% Нікельот 6,8 до 7,4Железоот 2,8 до 3,4Вольфрамостальное
Таблиця 2. Фізико-механічні властивості
Найменування параметраНорма1) Щільність, г/см3от 16,6 до 17,352) Тимчасовий опір розриву, кг/мм2, не менше: 703) Відносне подовженні при розтягуванні,% трохи менее34) Твердість, HRcот 20-305 ) Разноплотность в межах однієї заготовки циліндричної форми г/см3, що не более0,7
Сплав ВНЖ 7-3 - важкий сплав на основі вольфраму (хім. склад представлений в таблиці 1). Виробництво сплаву ВНЖ 7-3 відноситься до порошкової металургії (фізико-механічні властивості представлені в таблиці 2), зокрема до порошковим виробам з важких сплавов на основі вольфраму. Вихідну суміш, яка містить не менше 95 мас.% Вольфраму, решта - нікель і залізо з масовим відношенням між ними 7: 3, подрібнюють до отримання однорідної порошкової суміші з розмірами часток порядку 100 нм шляхом високоенергетичного помелу із забезпеченням механічної активації частинок. Співвідношення маси куль, що мелють і маси вихідної порошкової суміші становить 10: 1. Заготовки порошкових виробів формують пресуванням в гидростатом при тиску порядку 50 МПа і піддають електроімпульсної плазменному спеканию у твердій фазі з нагріванням у вакуумі зі швидкістю 100-300 ° С/хв. Отриманий виріб має межу макроупругості не менше 2000 МПа, межа текучості не менше 2500 МПа, при щільності ~ 18,0 г/см3, і нанодисперсному структуру з розмірами частинок не більше 500 нм. Концентрація атомів вольфраму в твердому розчині «нікель-залізо» зерен?-фази на основі нікелю, механічно легованої вольфрамом, становить до 20,4 мас.%. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 2 мул.
Технологія виробництва відноситься до нанотехнології порошкової металургії, зокрема до порошковим виробам з важких сплавів на основі вольфраму, і може бути використана для поліпшення їх механічних властивостей в широкій області застосування з підвищеними вимогами до міцності виробів.
Призначення порошкових виробів з важких сплавів на основі вольфраму в значній мірі визначається механічними властивостями зазначеного конструкційного матеріалу, область використання яких недостатньо широка у зв'язку з обмеженим поєднанням міцності і пластичних властивостей важких вольфрамових сплавів, отриманих традиційним методом порошкової металургії (жідкофазним спіканням).
Так, відомо для сплаву (W - 93%, Ni - 4,9%, Fe - 2,1%) з щільністю - 17,52 г/см3, отриманого методом порошкової металургії спіканням при 1500 ° C протягом 30 хв з наступним вакуумним відпалом при 1100 ° C, наступне поєднання механічних властивостей: межа міцності - 996 МПа і відносне подовження - 23%. При цьому рівень техніки відносно порошкових виробів з важких сплавів на основі вольфраму характеризується технологічним рішенням задачі виготовлення таких виробів з розглянутого металу чи з високою щільністю для захисту від гамма-випромінювання, в якості потужних електродів і інших, або з прийнятною міцністю для виготовлення голівок і корпусів бойових снарядів.
Причому в другому випадку для збільшення міцності і пластичності важкі сплави на основі вольфраму упрочняют рекрісталлізованнимі вольфрамовими нитками або проводять інші технологічні операції з модифікування структури сплавів, що ускладнює технологію виготовлення виробів з них.
Прикладом виготовлення виробів, які належать до першої групи, є відомий спосіб виготовлення спечених виробів на основі вольфраму з добавками нікелю, в результаті пресування гідростатичним тиском 0,2-1,0 ГПа високодисперсних порошків вольфраму...
