Ударное уплотнение порошка вольфрама в широком диапазоне температур. I. Плотность и структура

Abstract

Выполнено ударное уплотнение в вакууме 0,0133 Па обычного порошка вольфрама с размером частиц 6—10 мкм при температурах 850, 1050, 1260, 1450, 1500, 1600 и 1640°C. Изотермическая выдержка перед уплотнением составляла 20 мин. Полученные образцы диаметром 25—27 мм и высотой ≈ 10 мм разрезали на две части, одна из которых подвергалась отжигу при температуре 1600°C в течение часа. Отожжённую и неотожжённую части образца разрезали на прямоугольные штабики для определения плотности, структуры и механических свойств. Установлено, что практически плотные образцы получаются при температуре 1640°C. При температуре уплотнения 850°C и 1450°C пористость образцов равна соответственно 9,3 и 6,5%. Отжиг образцов уменьшает пористость на 2%. На образцах, уплотнённых при высоких температурах, и на отожжённых образцах наблюдается интенсивный рост зёрен. Уплотнение при 1500°C приводит к двукратному росту частиц, а уплотнение при 1640°C – к трёхкратному росту. Отжиг этих образцов дополнительно увеличивает размер зёрен в 2—3 раза, и в результате исходный размер частиц увеличивается почти в 10 раз.

Виконано ударне ущільнення у вакуумі 0,0133 Па звичайного порошку вольфраму з розміром частинок у 6—10 мкм при температурах 850, 1050, 1260, 1450, 1500, 1600 та 1640°C. Ізотермічна витримка перед ущільненням складала 20 хв. Одержані зразки діаметром у 25—27 мм і заввишки у ≈10 мм розрізали на дві частини, одна з яких піддавалася відпалу при температурі 1600°C впродовж години. Відпалену та невідпалену частини зразка розрізали на прямокутні штабики для визначення густини, структури та механічних властивостей. Встановлено, що практично щільні зразки виходять при температурі 1640°C. За температур ущільнення у 850°C та 1450°C пористість зразків становить відповідно 9,3 та 6,5%. Відпал зразків зменшує пористість на 2%. На зразках, які ущільнювалися за високих температур, та на відпалених зразках спостерігається інтенсивне зростання зерен. Ущільнення при 1500°C призводить до дворазового зростання частинок, а ущільнення при 1640°C – до триразового зростання. Відпал цих зразків додатково збільшує розмір зерен у 2—3 рази, тобто початковий розмір частинок збільшується майже в 10 разів.

In vacuum of 0.0133 Pa, impact consolidation of the commercial tungsten powder with a size of particles of 6—10 microns is carried out at temperatures of 850, 1050, 1260, 1450, 1500, 1600, and 1640°C. The isothermal holding before consolidation was 20 min. The obtained samples with a diameter of 25—27 mm and height of ≈ 10 mm were cut on two parts, one of which was subjected to annealing at a temperature of 1600°C within the hour. The annealed and not annealed parts of a sample are cut on rectangular bars for determination of density, structure, and mechanical properties. As revealed, almost dense samples are fabricated at a temperature of 1640°C. At a temperature of consolidation of 850°C and 1450°C, the porosity of samples is equal 9.3 and 6.5%, respectively. Annealing of samples reduces porosity by 2%. On the samples compacted at high temperatures and on the annealed samples, the intensive growth of grains is observed. Consolidation at 1500°C leads to the double growth of particles, and consolidation at 1640°C leads to triple growth. Annealing of these samples in addition increases the size of grains by 2—3 times and, as a result, the initial size of particles increases almost by ten times.