Порошки металлов

Порошок кобальта

Кобальт - металл сине-черного цвета, химический элемент под номером 27 в таблице Менделеева, обладает следующими физическими свойствами: плотность - 8,9 г/см³, температура плавления - 1493 °С, температура кипения - 2957 °С. (более подробно ознакомиться с описанием кобальта можно в разделе - Описание)

Чаще всего кобальт используется промышленностью в виде порошка. Наиболее распространенной маркой является ПК-1у. Порошок производится электролитическим методом в соответствии с ГОСТ 9721-79. Кобальт является основной составляющей марки ПК-1у, его содержание должно быть не менее 99,35%. Стоит также отметить, что размер частиц порошка должен быть менее 71 мкм. При этом в 30% от общей массы партии размер частиц не должен превышать 45 мкм.

Порошок кобальта ПК-1у нашел широкое применение в различных областях промышленности, где активно применяются методы порошковой металлургии. К данным областям относятся производство твердых сплавов, постоянных магнитов, лакокрасочной продукции, быстрорежущих инструментальных сталей, коррозионностойких, жаропрочных сплавов. В твердых сплавах порошок кобальтовый выполняет роль металла-связки. Хорошие магнитные свойства данного металла определили его использование при производстве постоянных магнитов. Постоянные магниты, содержащие кобальтовый порошок, устойчивы к вибрациям, высоким температурам и обладают высоким сопротивлением к размагничиванию (кобальт размагничивается при температуре более 1121 °C). Так называемый кобальтовый цвет хорошо известен художникам. Кобальт в виде порошка используется для изготовления красок темно-синего цвета. Коррозионная стойкость и жаропрочность кобальта, а также его износостойкость обусловили его применение в качестве легирующей добавки или основного компонента сталей и сплавов со специальными свойствами. Очень часто для улучшения защитных свойств изделий на них наносят кобальтовое напыление (см. статью Кобальт. Нанесение износостойких покрытий с применением кобальта).

Порошок никеля

Никель - металл серебристо-белого цвета, химический элемент под номером 28 в таблице Менделеева, обладает следующими физическими свойствами: плотность - 8,9 г/см³, температура плавления - 1453 °С, температура кипения - 2730-2915 °С. (более подробно ознакомиться с описанием никеля можно в разделе - Описание)

Среди разнообразной продукции из никеля также широкое применение получил и порошок. Основные марки: ПНК-УТ1, ПНК-УТ2, ПНК-УТ3, ПНК-УТ4, ПНК-1Л5, ПНК-1Л6, ПНК-1Л7, ПНК-1Л8 (порошок никелевый карбонильный), ПНЭ-1, ПНЭ-2 (порошок никелевый электролитический). Данная продукция выпускается в соответствии с ГОСТ 9722-97. Содержание никеля + кобальта в электролитическом порошке должно быть не менее 99,5%, в карбонильном - 99,7-99,9% в зависимости от марки. Размер частиц у никелевого порошка марок ПНК должен быть менее 20 мкм, марок ПНЭ-1 - менее 71 мкм, ПНЭ-2 - 250 мкм.

Никель нашел широкое применение в современной промышленности. Существует множество сплавов, одним из основных компонентов которых является никель (например, никелевые, медно-никелевые сплавы). Данный металл обладает хорошими свойствами жаропрочности, жаростойкости и коррозионной стойкости. Это обуславливает добавление никеля в качестве легирующей добавки в различные стали и сплавы. Также широкое распространение получил процесс никелирования - нанесения на металлические поверхности тонкой никелевой пленки, которая защищает их и придает красивый внешний вид. Для этих целей используется порошок никелевый, который распыляется по поверхности или наплавляется на нее.

Порошок молибдена

Молибден - тугоплавкий металл светло-серого цвета, химический элемент под номером 42 в таблице Менделеева, обладает следующими физическими свойствами: плотность - 10,2 г/см³, температура плавления - 2620 °С, температура кипения - 4630 °С. (более подробно ознакомиться с описанием молибдена можно в разделе - Описание)

Среди разнообразной продукции из молибдена также широкое применение получил и порошок. Основная марка - МПЧ. Данная продукция выпускается в соответствии с ТУ 48-19-316-80. Содержание молибдена должно быть не менее 99,5%. 92% зерен молибденового порошка МПЧ должны иметь размер до 5 мкм.

Как правило, порошок служит сырьем для дальнейшего производства компактного молибдена. При этом применяются методы порошковой металлургии, которые позволяют получать штабики из молибдена различных размеров. Штабики, в свою очередь, являются заготовками для производства молибденовых прутков, листов, проволоки. Полезные свойства данного металла обусловили его применение в качестве легирующей добавки к различным сталям и сплавам с целью улучшения их эксплуатационных характеристик.

Порошок вольфрама

Вольфрам - тугоплавкий твердый металл серого цвета, химический элемент под номером 74 в таблице Менделеева, обладает следующими физическими свойствами: плотность - 19,3 г/см³, температура плавления - 3422 °С, температура кипения - более 5500 °С. (более подробно ознакомиться с описанием вольфрама можно в разделе - Описание)

Среди разнообразной продукции из вольфрама также широкое применение получил и порошок. Основные марки - ПВН (порошок вольфрамовый низкоактивный), ПВВ (порошок вольфрамовый высокоактивный), ПВТ (порошок вольфрамовый технический). Данная продукция выпускается в соответствии с ТУ 48-19-72-92. Средний диаметр зерна для марки ПВН должен составлять 3,5-6 мкм, ПВВ - 0,8-1,7 мкм, ПВТ - 3,5-6 мкм. При этом не более 40% зерен порошка ПВН могут иметь размер более 4 мкм.

Как правило, вольфрамовый порошок служит сырьем для дальнейшего производства компактного вольфрама (см. статью Вольфрам. Свойства, применение, производство, продукция). При этом применяются методы порошковой металлургии, которые позволяют получать штабики из вольфрама различных размеров. Штабики, в свою очередь, являются заготовками для производства вольфрамовых электродов, прутков, листов, проволоки. Полезные свойства данного металла обусловили его применение при производстве твердых сплавов, быстрорежущих и инструментальных сталей, жаропрочных и износостойких сплавов, электродов для сварки, электроосветительной техники. Порошок вольфрамовый применяется в качестве легирующей добавки или основного компонента быстрорежущих и инструментальных сталей, а также износостойких и жаропрочных сплавов (например, стеллитов). Карбид вольфрама - основа твердых сплавов типа ВК (вольфрамокобальтовые). Из вольфрамового порошка изготовляют неплавящиеся электроды для сварки, а также проволоку, используемую в лампах накаливания.

Карбид вольфрама

Карбид вольфрама - соединение тугоплавкого металла вольфрам (W) с углеродом (C). Всего существует два карбида - WC и W₂C. Основными достоинствами указанных материалов являются высокая твердость и тугоплавкость. WC сохраняет повышенную твердость и при высоких температурах.

Карбиды вольфрама являются основой для производства различных твердых сплавов. Среди наиболее распространенных марок стоит выделить ВК, а именно ВК6 и ВК8. Как правило, твердые сплавы получают методами порошковой металлургии из смеси карбида тугоплавкого металла с порошком металла-связки. Так, например, химическое или механическое смешивание карбида вольфрама с порошком кобальта дает смесь ВК. В дальнейшем проводится прессование смеси и ее спекание для получения твердого сплава. Из смеси ВК8 или ВК6 получают одноименные твердые сплавы, которые содержат 8% и 6% кобальта соответственно.