طريقة التلبيد والتحكم في المسامية في إنتاج عمود مضخة كربيد التنغستن

طريقة التلبيد التي تستخدم عادة في تصنيع أعمدة مضخة كربيد التنغستن هو إما تلبيد الفراغ أو تلبيد بمساعدة الضغط ، مثل الضغط المتساوي الساخن (الورك). يعتمد الاختيار بين هذه الطرق على بيئة التطبيق والمتطلبات الميكانيكية وتوقعات الأداء للمنتج النهائي.

تلبد الفراغ
يستخدم تلبيد الفراغ على نطاق واسع لتصنيع مكونات كربيد الأسمنت بسبب قدرته على إنتاج أجزاء كثيفة وعالية القوة مع الحد الأدنى من الأكسدة. في هذه العملية ، يتم مزج مسحوق كربيد التنغستن مع موثق معدني - كوبالت بشكل كبير - ثم مضغوط في الشكل المطلوب. يتم تلبيس المضغوط الأخضر في فرن فراغ في درجات حرارة مرتفعة ، ويتراوح عادة بين 1350 درجة مئوية و 1450 درجة مئوية. يقلل الغلاف الجوي للتفريغ من التلوث والأكسدة ، مما يعزز حدود الحبوب المنظف وتحسين نشر مرحلة الموثق في جميع أنحاء الهيكل. تساعد هذه العملية على تحقيق بنية مجهرية عالية الكثافة تساهم مباشرة في قوة المكون ، صلابة ، ومقاومة التآكل.

تلبيد الضغط (الضغط المتساوي الساخن ، الورك)
في الحالات التي تكون فيها الكثافة العالية والعيوب الداخلية المنخفضة مطلوبة-خاصة بالنسبة للمكونات المستخدمة في بيئات عالية التحميل أو عالي التآكل-يتم تطبيق تشيرت بعد التلبد الأولي. تتضمن عملية الورك إخضاع الجزء الملبد لكل من ارتفاع درجة الحرارة وضغط الغاز المتساوي (عادةً الأرجون). هذه الحالة المزدوجة تسهل إغلاق المسام وزيادة تكثيف البنية المجهرية. يعتبر علاج الورك فعالًا بشكل خاص للقضاء على المسامية الداخلية المغلقة التي قد لا يزيلها تلبيد الفراغ وحده ، مما يؤدي إلى تعزيز صلابة الكسر وموثوقيته.

السيطرة على المسامية
يعد التحكم في المسامية جانبًا مهمًا لعملية التلبد ، حيث أن الفراغات المجهرية يمكن أن تعرض النزاهة الميكانيكية وعمر الخدمة لمكونات كربيد التنغستن في التطبيقات الصعبة. عدة عوامل تسهم في التحكم الفعال في المسامية:

جودة مسحوق
يتم اختيار مسحوق كربيد التنغستن الرفيع فقط ، ومساحيق الرصيف ومساحيق الموثق. يؤثر توزيع حجم الجسيمات والنقاء الكيميائي بشكل مباشر على كثافة التعبئة وقابلية التلبد. يمكن أن تخلق الشوائب أو الجسيمات المتضخمة الفراغات أو عدم التجانس أثناء التلبد.

تقنية الكثافة الخضراء المدمجة وتقنية الضغط
عادة ما يتم ضغط خليط المسحوق باستخدام الضغط المتساوي البارد (CIP) ، والذي يطبق ضغطًا موحدًا من جميع الاتجاهات. هذا يضمن جسمًا أخضر موحدًا للغاية بكثافة متسقة وأقل عيوب. الكثافة الخضراء الأولية الأعلى تقلل من الانكماش أثناء التلبد وتساعد على الحفاظ على التحمل الضيق الأبعاد.

تجانس الموثق
يعد التوزيع الموحد للوثق المعدني (مثل الكوبالت) في جميع أنحاء مصفوفة المسحوق أمرًا ضروريًا. يمكن أن يؤدي تشتت الموثق الضعيف إلى تجميع أو استنزاف الموضع الموضعي ، مما يزيد من خطر تكوين المسام والانكماش غير المتكافئ.

دورة التلبد الأمثل
تتم معايرة الجدول الزمني الملبد بعناية ، بما في ذلك معدل التدفئة ودرجة حرارة الذروة ووقت النقع ومعدل التبريد. تتيح هذه الدورة التي يتم التحكم فيها الانتشار التدريجي والتكثيف ، مما يسمح لحبوب كربيد التنغستن بالنمو دون تشكيل فراغات كبيرة أو ضغوط داخلية. تصبح مرحلة الموثق سائلة في درجات حرارة تلبد ، مما يسهل الحركة الشعرية التي تجمع الجسيمات معًا وتملأ microvoids.

تكثيف ما بعد التخزين عبر الورك (إذا لزم الأمر)
عند تحديد ، يتم تطبيق دورة الورك كعملية ثانوية لزيادة تقليل أي مسامية متبقية وتحسين التوحيد الهيكلي. هذا مفيد بشكل خاص في أعمدة المضخة المعرضة لمستويات عالية من التآكل الميكانيكي أو التآكل الكيميائي.

يضمن الاستخدام المشترك لتقنيات التلبد المتقدمة والتحكم الصارم في جودة المواد الخام ، والضغط ، والمعالجة الحرارية أن يتمتع أعمدة مضخة كربيد التنغستن بتكامل هيكلي عالي ، وكثافة موحدة ، والحد الأدنى من المسامية. هذه الخصائص ضرورية للحفاظ على الأداء في بيئات الضخ القاسية ، مثل تلك الموجودة في صناعات النفط والغاز ، والمعالجة الكيميائية ، والتعدين ، حيث تكون المقاومة طويلة الأجل للارتداء والتآكل وركوب الضغط مطلوبة.