Piezas MIM de aleación de cobre y tungsteno

Descripción del Producto

Aleación de tungsteno y cobre

La aleación de cobre de tungsteno es una aleación compuesta de tungsteno y cobre. Las aleaciones de uso común contienen de 10 a 50 por ciento de cobre. La aleación se prepara mediante pulvimetalurgia, que tiene buena conductividad eléctrica y térmica, buena resistencia a altas temperaturas y cierta plasticidad. A una temperatura muy alta, como por encima de los 3000 grados, el cobre de la aleación se licua y se evapora, absorbiendo una gran cantidad de calor y reduciendo la temperatura de la superficie del material. Por lo tanto, este tipo de material también se denomina material de sudoración de metal. Se puede convertir en piezas MIM de aleación de cobre y tungsteno.

Proceso y función de aleación de cobre de tungsteno

1. Clasificación

Debido a que el tungsteno y el cobre son incompatibles entre sí, la aleación de tungsteno y cobre tiene baja expansión, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión del tungsteno y alta conductividad eléctrica y térmica del cobre, y es adecuada para diversos procesos mecánicos. La aleación de tungsteno-cobre se puede producir y dimensionar según los requisitos del usuario. La aleación de tungsteno-cobre generalmente adopta el proceso de pulvimetalurgia, primera infiltración de sinterización de moldeo de prensa de mezcla de procesamiento por lotes de polvo.

• Electrodos de cobre de tungsteno

Electrodo de soldadura

La aleación de cobre de tungsteno tiene resistencia a altas temperaturas, resistencia a la ablación por arco, alta gravedad específica y alta conductividad eléctrica y térmica, y es fácil de mecanizar y adecuada para electrodos de soldadura.

• Varilla de aleación de cobre de tungsteno

El cobre de tungsteno es un material compuesto refinado por el proceso de formación de presión estática, sinterización a alta temperatura e infiltración de cobre, aprovechando las excelentes propiedades metálicas del polvo de tungsteno de alta pureza y la plasticidad y alta conductividad del polvo de cobre de alta pureza. Buen rendimiento de ruptura de arco, buena conductividad eléctrica y térmica, pequeña expansión térmica, sin ablandamiento a alta temperatura, alta resistencia, alta densidad y alta dureza.

• Paquete electrónico de cobre de tungsteno

Material de empaque electrónico de cobre de tungsteno: tiene las características de baja expansión del tungsteno y la alta conductividad térmica del cobre. Su coeficiente de expansión térmica y su conductividad eléctrica y térmica se pueden cambiar ajustando la composición del material, proporcionando así comodidad para el uso del material.

• Tubo de cobre de tungsteno

Los tubos de aleación de tungsteno y cobre se utilizan ampliamente en aleaciones duras y metales insolubles. Debido a que la aleación de tungsteno y cobre es fácil de mecanizar, el uso de tubos de tungsteno y cobre juega un papel importante cuando la superficie debe ser fácil de mecanizar y el diámetro interior es pequeño.

• Alambre de aleación de cobre y tungsteno

Precauciones de uso:

(1) El grafito coloidal no se puede colocar en la superficie del alambre de cobre y tungsteno. Cuando la temperatura esté por encima de los 1000 grados, evite juntar alambre de tungsteno y cobre con hierro, níquel y carbono. El alambre de cobre de tungsteno debe colocarse en un lugar seco y la humedad relativa no debe exceder el 65 por ciento de la temperatura ambiente. Evita ponerlo junto con cosas ácidas o alcalinas.

(2) Después de limpiar el alambre de cobre de tungsteno, debe colocarse en un recipiente seco para evitar el contacto directo con el aire y evitar la oxidación.

2. Propósito de desempeño

El material compuesto de tungsteno y cobre es una pseudoaleación de estructura bifásica compuesta principalmente de elementos de tungsteno y cobre. Es un material compuesto a base de metal. Debido a la gran diferencia en las propiedades físicas entre el cobre metálico y el tungsteno, no se puede producir por fusión y fundición. Generalmente, se utilizan aleaciones en polvo. tecnología para la producción.

La aleación de cobre de tungsteno tiene una amplia gama de usos, la mayoría de los cuales se utilizan en la industria aeroespacial, aviación, electrónica, energía eléctrica, metalurgia, maquinaria, equipos deportivos y otras industrias. En segundo lugar, también se utiliza para fabricar contactos de interruptores eléctricos de alto voltaje resistentes a la ablación del arco, revestimientos de garganta de toberas de cohetes, timones de cola y otros componentes de alta temperatura, así como electrodos para procesamiento eléctrico, moldes de alta temperatura y otros componentes eléctricos. y conductividad térmica y aplicaciones de alta temperatura. ocasión.

3. Introducción al proceso

El proceso tecnológico de producción de aleación de cobre y tungsteno mediante el método de pulvimetalurgia es la fabricación de polvos, la mezcla de ingredientes, el moldeo por compresión, la sinterización, la infiltración y el trabajo en frío.

El polvo mixto de tungsteno-cobre o molibdeno-cobre se sinteriza en fase líquida a 1300-1500 grados después del moldeo por compresión. La uniformidad del material preparado por este método no es buena, hay muchos espacios cerrados y la densidad suele ser inferior al 98 por ciento. Puede mejorar la actividad de sinterización, aumentando así la densidad de las aleaciones de tungsteno-cobre y molibdeno-cobre. Sin embargo, la activación y sinterización del níquel reducirá significativamente la conductividad eléctrica y térmica del material, y la introducción de impurezas por aleación mecánica también reducirá la conductividad del material; la preparación de polvo por el método de co-reducción de óxido es engorrosa, la eficiencia de producción es baja y es difícil de producir en masa.

• Moldeo por inyección

Moldeo por inyección fabricado en aleación de tungsteno de alta densidad. Su método de fabricación es mezclar polvo de níquel, polvo de tungsteno de cobre o polvo de hierro con un tamaño de partícula uniforme de {{0}} micras, polvo de tungsteno con un tamaño de partícula de 0.5-2 micras y polvo de tungsteno con un tamaño de partícula de 5-15 micrones, y luego mezcle en un 25 por ciento -30 por ciento de aglutinante orgánico (como parafina o polimetacrilato) moldeo por inyección, limpieza con vapor e irradiación para eliminar el aglutinante, sinterización en hidrógeno para obtener aleación de tungsteno de alta densidad.

• Método de polvo de óxido de cobre

Polvo de óxido de cobre (mezclado y molido para reducirlo a cobre) en lugar de polvo de cobre metálico, el cobre forma una matriz continua en el compacto sinterizado y el tungsteno actúa como una estructura de refuerzo. El componente de alta expansión está limitado por el segundo componente circundante y el polvo se sinteriza en hidrógeno húmedo a una temperatura más baja. Según los informes, el uso de polvo muy fino puede mejorar el rendimiento de sinterización y la densificación, superando el 99 por ciento.

• Método de infiltración de esqueleto de tungsteno y molibdeno

Primero, el polvo de tungsteno o polvo de molibdeno se prensa en forma y se sinteriza en un esqueleto de tungsteno y molibdeno con cierta porosidad, y luego se infiltra con cobre. Este método es adecuado para productos de cobre de tungsteno y cobre de molibdeno con bajo contenido de cobre. En comparación con el cobre de tungsteno, el cobre de molibdeno tiene las ventajas de una masa pequeña, fácil procesamiento, coeficiente de expansión lineal, conductividad térmica y algunas propiedades mecánicas principales son equivalentes al cobre de tungsteno.

Aunque la resistencia al calor no es tan buena como la del cobre de tungsteno, es mejor que la de algunos materiales resistentes al calor, por lo que la perspectiva de aplicación es mejor. Debido a que la humectabilidad del molibdeno-cobre es peor que la del tungsteno-cobre, especialmente cuando se prepara molibdeno-cobre con bajo contenido de cobre, la densidad del material después de la infiltración es baja, lo que resulta en que la estanqueidad al aire, la conductividad eléctrica y la conductividad térmica del El material no puede cumplir con los requisitos. Su aplicación es limitada.

4. Indicadores físicos

5. Propiedades de los materiales

La aleación de cobre y tungsteno combina las ventajas del cobre y el tungsteno, alta resistencia, alta gravedad específica, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la ablación por arco, buena conductividad eléctrica y rendimiento de calentamiento, y buen rendimiento de procesamiento. Las piezas MIM de aleación de cobre y tungsteno utilizan polvo de cobre sin oxígeno y polvo de tungsteno de alta calidad, y prensados ​​isostáticamente (infiltración de cobre sinterizado a alta temperatura) para garantizar la pureza del producto y la dosificación precisa, la estructura fina y un rendimiento excelente. Buen rendimiento de ruptura de arco, buena conductividad eléctrica, buena conductividad térmica y pequeña expansión térmica.

6. Calidad de la superficie

La superficie de la varilla de aleación de tungsteno y cobre ha sido torneada y no debe tener defectos como agujeros, grietas, delaminación o inclusiones. Los defectos y desviaciones admisibles de la varilla de aleación de tungsteno-cobre están de acuerdo con la siguiente tabla:

7. Aplicación principal

La aleación de tungsteno y cobre combina las ventajas del tungsteno metálico y el cobre, entre las cuales el tungsteno tiene un alto punto de fusión (el punto de fusión del tungsteno es de 3410 grados, el punto de fusión del cobre es de 1080 grados) y una alta densidad (la densidad del tungsteno es de 19,34 g/cm3, la densidad del cobre es 8,89 g/cm3) El cobre tiene una excelente conductividad eléctrica y térmica, la aleación de cobre y tungsteno (el rango de composición general es WCu7~WCu50) tiene una microestructura uniforme, resistencia a altas temperaturas, alta resistencia, resistencia a la ablación por arco y alta densidad; conductividad eléctrica y térmica moderada, ampliamente utilizada en materiales militares resistentes a altas temperaturas, aleaciones eléctricas para interruptores de alto voltaje, electrodos de procesamiento eléctrico y materiales microelectrónicos son ampliamente utilizados en aeroespacial, aviación, electrónica, energía eléctrica, metalurgia, maquinaria, equipo deportivo y otras industrias como partes y componentes.

(1) materiales militares resistentes a altas temperaturas

Las aleaciones de tungsteno y cobre se utilizan en la industria aeroespacial como misiles, toberas de motores de cohetes, timones de gas, timones de aire y conos de morro. Los principales requisitos son la resistencia a altas temperaturas (3000K~5000K) y la resistencia al flujo de aire a altas temperaturas. El efecto de transpiración y enfriamiento formado por la volatilización (el punto de fusión del cobre es de 1083 grados) reduce la temperatura de la superficie del cobre de tungsteno y asegura el uso en condiciones extremas de alta temperatura.

(2) Aleaciones eléctricas para interruptores de alta tensión

La aleación de cobre y tungsteno se usa ampliamente en el interruptor de alto voltaje 128kV SF6 disyuntor WCu/CuCr, interruptor de carga de vacío de alto voltaje (12kV 40.5KV 1000A) y pararrayos. El interruptor de vacío de alto voltaje es de tamaño pequeño, fácil de mantener y tiene una amplia gama de aplicaciones. Uso en ambientes inflamables, explosivos y corrosivos. Los principales requisitos de rendimiento son resistencia a la ablación por arco, resistencia a la soldadura por fusión, pequeña corriente de corte, bajo contenido de gas y baja capacidad de emisión de electrones térmicos. Además de los requisitos de rendimiento macro convencionales, también se requieren propiedades de porosidad y microestructura, por lo que se requieren procesos especiales, como desgasificación al vacío, infiltración al vacío y otros procesos complejos.

(3) electrodo EDM

Los electrodos de cobre o grafito se utilizaron en los primeros días de los electrodos EDM, que son baratos pero no resistentes a la ablación, y básicamente han sido reemplazados por electrodos de cobre de tungsteno. Las ventajas de los electrodos de cobre de tungsteno son la resistencia a altas temperaturas, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la ablación por arco, buena conductividad eléctrica y térmica y rápida disipación de calor. Las aplicaciones se centran en electrodos EDM, electrodos de soldadura por resistencia y electrodos de tubo de descarga de alto voltaje.

Los electrodos de procesamiento de electrodos se caracterizan por una amplia variedad de especificaciones, lotes pequeños y grandes cantidades. El material de cobre de tungsteno utilizado como electrodo para electromecanizado debe tener la mayor densidad y uniformidad de estructura posibles, especialmente los electrodos delgados en forma de barra, tubulares y conformados.

(4) materiales microelectrónicos

Los materiales de empaque electrónico y disipador de calor de cobre de tungsteno tienen las características de baja expansión del tungsteno y la alta conductividad térmica del cobre. Amplia gama de aplicaciones. Debido a que el material de cobre de tungsteno tiene alta resistencia al calor y buena conductividad térmica, y al mismo tiempo tiene un coeficiente de expansión térmica que coincide con las obleas de silicio, el arseniuro de galio y los materiales cerámicos, es ampliamente utilizado en materiales semiconductores. Es adecuado para materiales de embalaje de dispositivos de alta potencia, materiales disipadores de calor, componentes de disipación de calor, cerámica y bases de arseniuro de galio, etc.

Proceso de moldeo por inyección de metal

Sistemas de Detección