Online ShopMy Plansee
Plansee Group
Главная
Online ShopMy PlanseePlansee Group
  • Mo Молибден
  • W Вольфрам
  • Ta Тантал
  • W-MMC Metal Matrix Composites

Композитные материалы на основе вольфрама

Порошок W-MMC

Композитные материалы с вольфрамовой матрицей (W-MMC) сочетают в себе уникальные свойства вольфрама со свойствами других металлов. У вольфрама из всех металлов самая высокая температура плавления и, соответственно, самая высокая рабочая температура. Он также отличается исключительно низким коэффициентом теплового расширения и высоким уровнем стабильности формы. Мы целенаправленно регулируем и дополняем эти свойства, соединяя вольфрам с другими металлами. В результате появилось семейство композитных материалов с вольфрамовой матрицей, куда входят тяжелые сплавы на основе вольфрама (WHA) и вольфрамо-медные композиты: DENSIMET®, INERMET®, DENAL®, WCu и SPARKAL®.

Семейство композитных материалов с вольфрамовой матрицей:

Блок-схема

    

Композитные материалы с вольфрамовой матрицей уникальным образом сочетают в себе высокую плотность и отличные механические свойства. Одним из их главных преимуществ является легкость обработки.

Прочность — композитные материалы W-MMC
Сравнение характеристик материалов: прочность и плотность

  

Исследования и разработки для создания индивидуальных решений

Наши материалы с вольфрамовой матрицей изготавливаются методом порошковой металлургии. Эта технология позволяет нужным образом адаптировать микроструктуру материалов в процессе производства, оптимизируя их свойства в зависимости от требований клиента. Другой особенностью нашей продукции является широкий выбор составов материалов. В качестве примера можно привести соединение карбида вольфрама с серебром (WCAg), которое применяется в качестве контактного материала.

Команды опытных исследователей-разработчиков, которые есть в большинстве наших центров, создают индивидуальные решения в тесном сотрудничестве с клиентом. Мы моделируем поведение материалов в процессе производства и применения, исследуем химические и физические свойства и проверяем наши выводы в рамках специализированных испытаний, согласовывая все действия с клиентом. Проводимые исследования и разработки полностью интегрированы в производство, что гарантирует максимальную гибкость и эффективность. Так мы можем удовлетворить практически любые индивидуальные требования заказчика. При этом мы постоянно совершенствуем существующие технологии, расширяя границы возможного.

Ассортимент материалов

Обзор материалов W-MMC для стандартной продукции

 

Материал Обозначение Химический состав [%] Номинальная
плотность
Класс по ASTM-B-777/07
W Остаток
Слабые ферромагнитные свойства
DENSIMET® 170 D170 90 Ni, Fe 17,0 1
DENSIMET® 176 D176 92,5 Ni, Fe 17,6
2
DENSIMET® 180 D180 95 Ni, Fe 18,0 3
DENSIMET® 185 D185 97 Ni, Fe 18,5 4
DENSIMET® 188 D188 98,5 Ni, Fe 18,8  
DENSIMET® D2M D2M 90 Ni, Mo, Fe 17,3  
Парамагнитные
INERMET® 170 IT170 90 Ni, Cu 17,0 1
INERMET® 176 IT176 92,5 Ni, Cu 17,6 2
INERMET® 180 IT180 95 Ni, Cu 18,0 3
         
DENAL® улучшенный, штампованный 92 Ni, Fe, Co 17,6  
DENAL® улучшенный, штампованный, без Co 91,7 Ni, Fe 17,55  
DENAL® улучшенный 91 Ni, Co 17,5  
         
WCu WCu10 90 Cu, (Ni) 17,1  
WCu WCu15 85 Cu, (Ni) 16,4  
WCu WCu20 80 Cu, (Ni) 15,5  
         
SPARKAL® SPARKAL® X 75 Cu 14,8  
SPARKAL® SPARKAL® X FIN 80
Cu, Ni 15,6  

Помимо указанной выше стандартной продукции, мы предлагаем широкий ассортимент специальных материалов. Наши опытные материаловеды всегда готовы вас проконсультировать и разработать оптимальную комбинацию материалов для ваших конкретных требований.

Чтобы подобрать оптимальный материал, необходимо знать условия применения. Это поможет определить основные критерии, в числе которых:

  • физические свойства
    (плотность, защита от излучения, теплопроводность, коэффициент теплового расширения, температура плавления, электропроводность, стойкость к выгоранию, магнетизм и др.)
  • механические свойства
    (прочность, характер разрушения, ползучесть, пластичность и др.)
  • химические свойства
    (стойкость к коррозии и окислению)
  • обрабатываемость
    (пригодность к механической обработке, деформируемость, свариваемость)

За счет изменения состава материала и правильного выбора производственных процессов можно целенаправленно регулировать свойства материалов на основе вольфрама в широком диапазоне. Результат: композитные материалы с вольфрамовой матрицей, обладающие идеальным набором свойств для конкретной области применения.

Свойства материала

   

Свойства

Уникальные свойства

Компания Plansee разработала ряд композитных материалов с различными наборами характеристик. Их не стоит рассматривать как аналоги — каждый композит уникален и характеризуется особым сочетанием свойств. Ниже приведен обзор преимуществ самых популярных материалов из нашего ассортимента.

  • Свойства DENSIMET® и INERMET®

    Композиты Plansee DENSIMET® и INERMET® представляют собой вольфрамовые сплавы с высоким содержанием вольфрама (> 90 %) и связующей фазой NiFe или NiCu. Они отличаются очень высокой плотностью. Ввиду превосходных механических свойств, легкости в обработке и способности поглощать излучение они являются идеальными материалами для самых разных отраслей, в частности для аэрокосмической, автомобильной, медицинской и строительной промышленности.

    Преимущества DENSIMET® и INERMET®:

    • Высокая плотность: от 17,0 до 18,8 г/см3 (сравнима с чистым вольфрамом)
    • Улучшенная обрабатываемость по сравнению с чистым вольфрамом
    • Экономически эффективное производство сложных деталей и компонентов
    • Высокий модуль упругости и отличные механические свойства
    • Высокая поглощающая способность относительно рентгеновского и гамма-излучения
    • Безопасность для здоровья и окружающей среды

    DENSIMET® к тому же отличается превосходным балансом прочности и пластичности, а у INERMET® есть еще одно несомненное преимущество — отсутствие магнитных свойств.

    Механические свойства, стандартные значения
     

      D170 IT170 D176/W IT176 D180 IT180 D185
    Модуль упругости E [ГПа] 340 330 360 350 380 360 385
    Модуль сдвига G [ГПа] 140 125 145 135 150 140 160
  • Свойства DENAL®

    DENAL® — это индивидуально подбираемые материалы с отличным балансом прочности и пластичности для различных областей применения. DENAL® используется, в частности, в изделиях для оборонной промышленности, например в поражающих элементах.

    Обзор материалов семейства DENAL®:

    Материал Плотность
    [г/см3]
    Предел текучести
    [МПа]
    ø / мин.
    Предел прочности при растяжении
    [МПа]
    ø / мин.
    Удлинение при разрыве
    [%]
    ø / мин.
    K (5x5)
    Испытание по Шарпи
    [Дж/см2]
    ø / мин.
    Denal ® улучшенный, штампованный
    Denal ®
    920 60 20
    17,6 1250 / 1180 1250 / 1180 14 / 9 100 / 60
    Denal ®
    920 159 20
    17,6 1460 / 1400 1460 / 1400 11 / 8 150 / 100
    Denal ®
    910 179 20
    17,5 1640 / 1600 1640 / 1600 10 / 7 100 / 60
    Denal ® улучшенный, штампованный, без Co
    Denal ®
    917 108 XXX (1)
    17,55 1280 / 1220 1315 / 1255 12 / 8,5 170 / 105
    Denal ®
    917 108 XXX (2)
    17,55 1410 / 1350 1435 / 1375 11 / 7 150 / 70
    Denal ®
    917 108 XXX (3)
    17,55 1510 / 1450 1525 / 1465 8 / 5 60 / 30
    Denal ®
    910 XXX 20
    17,5 1800 / 1720 1800 / 1720 4 -
    Denal ® улучшенный
    Denal ®
    900-120-25
    17,2 700 1000 35 300
    Denal ®
    920-120-25
    17,6 720 1030 29 150
    • Предел прочности при растяжении (средние значения)

  • Свойства вольфрама-меди

    Вольфрам-медь сочетает высокую термостойкость (одно из главных преимуществ вольфрама) с отличной электропроводностью и теплопроводностью, которыми обладает медь.

    Преимущества материалов на основе WCu:

    • отличная стойкость к дуговой эрозии
    • выдающаяся электропроводность
    • высокая прочность
    • хорошая обрабатываемость
    • очень хорошая теплопроводность
    • низкий коэффициент теплового расширения

    Изменяя соотношение компонентов в составе, мы в соответствии с требованиями заказчика регулируем свойства материала, такие как электропроводность, теплопроводность, коэффициент теплового расширения и скорость выгорания.

    Типичные свойства наших композитов из WCu при 20 °C:

    Материал
    [масс. %]
    Плотность
    [г/см³]
    Коэффициент теплового расширения
    [ppm/K]
    Теплопроводность
    [Вт/мК]
    WCu10 17,1 6,4 195
    WCu15 16,4 7,3 215
    WCu20 15,5 8,3 235
  • Свойства SPARKAL®

    Материал SPARKAL® — это специальный вариант вольфрамо-медного композита. Он был разработан для удовлетворения требованиям электроэрозионной обработки (EDM). Электроды из SPARKAL® обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными электродными материалами.

    Ниже приведены типичные значения физико-механических свойств в зависимости от геометрии и размеров.

      SPARKAL® X SPARKAL® X FIN
    Химический состав (%) W 75
    Cu 25
    W 80
    CuNi 20
    Плотность (г/см3) 14,8 15,6
    Твердость (HV 5) 240 270
    Электропроводность (% IACS) 40 20
    Электрическое сопротивление (мкОм см²/см) 4,3 8,4
    Модуль упругости (МПа) 250 000 280 000
Производственный процесс

Как все это делается? Методами порошковой металлургии!

Наши изделия из композитных материалов с вольфрамовой матрицей производятся методом порошковой металлургии. Все этапы производства, от порошка до готового продукта, соответствуют высокому стандарту качества Plansee и превосходят требования ISO 9001.

Процесс производства тяжелых сплавов на основе вольфрама

Для производства DENSIMET® и INERMET® смеси металлических порошков прессуются и спекаются в жидкой фазе с получением плотного и твердого материала. Спеченный материал может поставляться в виде полуфабрикатов, таких как пластины и стержни, в виде заготовок, близких по форме к готовым изделиям, а также в виде конечного продукта по чертежам заказчика. По специальному заказу компоненты из DENSIMET® и INERMET® подвергаются формованию и термообработке в соответствии со спецификой применения.

Материалы DENSIMET® и INERMET® соответствуют техническим условиям AMS-T-21014, AMS 7725 ред. E и ASTM-B-777-99 (MIL-T-21014).

Схематическое изображение производственного процесса для DENSIMET® и INERMET®:

Процесс производства Densimet и Inermet

DENAL® — это усовершенствованный вольфрамовый сплав, который используется, в частности, в оборонной промышленности, например для изготовления поражающих элементов. DENAL® выпускается в виде круглых стержней различной длины и диаметра, что напрямую влияет на пробивные свойства при поражении целей. DENAL® подходит для боеприпасов среднего и крупного калибра, а также выпускается в версии без кобальта, которая соответствует экологическим требованиям некоторых наших клиентов. Механические свойства DENAL® могут быть адаптированы к требованиям заказчика. Это позволяет обеспечить стабильность рабочих характеристик материала в экстремальных условиях при максимальной экономической эффективности.

Процесс производства вольфрамо-медных композитов

Наши вольфрамо-медные композиты также изготавливаются из металлического порошка. Все этапы производства, от подготовки порошка до выпуска конечного продукта, осуществляются на собственном производстве и соответствуют стандартам качества Plansee, которые превосходят требования ISO 9001:2000 и AS/EN/JISQ 9100.

Важнейшим этапом производства изделий из WCu, таких как электроды для электроэрозионной обработки SPARKAL®, является инфильтрация:

в ходе двухэтапного производственного процесса сначала методом спекания изготавливается пористая заготовка из вольфрама, а затем в открытые поры вводится расплавленная медь. После спекания продукт может быть обработан в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика.

При этом свойства отдельных металлов-компонентов остаются неизменными, в чем можно убедиться при исследовании продукта под микроскопом. Однако на макроскопическом уровне происходит их объединение, и у нового материала, к примеру, изменяются показатели теплопроводности и теплового расширения.

Схематическое изображение производственного процесса для WCu и SPARKAL®:

Процесс производства WCu и Sparkal

Другая производственная технология — совместная заливка

В изготовленных таким методом материалах сочетаются свойства обеих составляющих. При этом сами материалы остаются в своем первоначальном состоянии и смешиваются только в месте соединения. Металлы заливаются в форму таким образом, что их область соединения измеряется микронами. В отличие от сварки и пайки, этот метод гарантирует 100-процентное соединение и оптимальную теплопроводность.

 

Устойчивость

Ответственное отношение к будущему — с 1921 года

«Зеленая» технология

С 1921 года компания Plansee специализируется на производстве тугоплавких металлов методом порошковой металлургии, которая была признана экологически безопасной технологией.

При производстве и обработке наших материалов мы стремимся минимизировать воздействие на окружающую среду. И всегда обращаем большое внимание на расход материалов, потребление энергии и уровень выбросов. Высокая производительность достигается путем создания заготовок практически чистовой формы. Это приводит к уменьшению количества отходов и экономии ресурсов.

Стандарты, которых мы придерживаемся, кратко изложены в наших руководствах по охране окружающей среды и обеспечению качества.

Сырье из бесконфликтных источников

Быть ведущим производителем в области тугоплавких металлов — это большая ответственность. Для нас особенно важно, чтобы закупаемое сырье добывалось в соответствии с экологическими нормами и из таких источников, которые не связаны ни с какими конфликтами. Именно поэтому мы принимаем комплексные меры для того, чтобы не закупать и не использовать сырье из социально, этически и экологически сомнительных источников.

Социальная и экологическая ответственность, являющая основным принципом нашей политики закупок, определена в Кодексе деловой этики компании.

Мы выбираем поставщиков в соответствии со строгими правилами закупок и нашей политикой в отношении поставщиков. Поставщики сырья должны не только соответствовать нашим строгим требованиям к качеству. Они также должны безукоризненно соблюдать законодательно установленные права человека, трудовое законодательство и международное торговое право, соответствовать строгим экологическим стандартам и предоставлять свидетельства приемлемого происхождения сырья. Мы приняли участие в пилотном исследовании, проведенном Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), и внедрили у себя регламент в соответствии с Руководством по проверке благонадежности во избежание поставок минерального сырья из районов, затронутых конфликтами, и районов высокого риска.

Аудит в рамках Процесса обеспечения ответственного происхождения минеральных ресурсов (RMAP), спонсорами которой являются Альянс ответственного бизнеса (RBA), бывший EICC, и Глобальная инициатива в области устойчивого развития электронной сферы (GeSI), является добровольным обязательством со стороны Plansee. Для нас, наших клиентов и поставщиков это стало независимым подтверждением нашего строгого соблюдения требований RMAP.

После повторного аудита, проведенного в 2018 году, аудиторский комитет RBA и GeSI подтвердил, что зарегистрированная в Тованде компания Global Tungsten & Powders (GTP) — часть Plansee Group — закупает вольфрам в соответствии с требованиями RMAP. Для клиентов Plansee этот сертификат также является независимым доказательством того, что Plansee Group получает вольфрам из бесконфликтных источников.

Подробнее о принципе устойчивости

Последовательная переработка отходов на протяжении всего процесса

Повторное использование — логотип

Plansee придает большое значение максимально экономному использованию ресурсов на протяжении всего производственного процесса. Решающую роль в этом играет технология производства заготовок практически чистовой формы. Тем не менее полностью избежать появления производственных отходов и возвращенных на переработку материалов невозможно. Они подвергаются химической и термомеханической обработке на наших собственных перерабатывающих заводах с целью повторного использования.

При этом мы не только заботимся об окружающей среде. У использования так называемого вторичного сырья есть и экономические преимущества:

  • надежное обеспечение сырьем
  • бережное использование природных ресурсов

Наша команда исследователей и разработчиков постоянно совершенствует используемые методы и процессы, чтобы гарантировать стабильно высокое качество металлического порошка. В ряде случаев (это в первую очередь относится к вольфраму) значительная часть потребности в материале покрывается за счет вторичного сырья. Исходным материалом для восстановления являются спеченные твердые отходы карбида вольфрама, порошки, шлифовальные шламы, а также другое вторичное сырье с содержанием вольфрама от 60 %. Чтобы максимально увеличить количество перерабатываемого вторичного сырья, мы заключили долгосрочные договоры о приеме отходов со многими нашими клиентами.

Ассортимент продукции

Вы можете заказать в интернет-магазине со склада следующие стандартные продукты и размеры:

DENSIMET® D176
Прутки Ø 6–62 мм Длина: 320–700 мм
SPARKAL® X
Прутки Ø 8–90 мм Длина: 230–350 мм
Прутки квадратного сечения Ø 8 x 8 – 50 × 50 мм Длина: 350 мм
Плоские прутки 3 x 75 – 25 × 75 мм
(толщина x ширина)
Длина: 350 мм
SPARKAL® X FIN
Трубы Ø 0,5–6 мм Длина: 175 мм
Прутки Ø 0,5–6 мм Длина: 175 мм

Если вам нужны другие размеры или полуфабрикаты из других материалов W-MMC, просто свяжитесь с нами.

Интернет-магазин

В нашем интернет-магазине вы можете легко и быстро заказать листовой и полосовой металл, прутки, проволоку, а также другую продукцию любых размеров.

Посетите интернет-магазин Plansee, чтобы ознакомиться с нашей продукцией

Загрузки

Заинтересовались нашими композитными материалами с вольфрамовой матрицей? Хотите больше узнать о механической обработке, технологии соединения и обработке поверхностей? Все это можно найти в нашем буклете по материалам и паспортах безопасности.

Буклет «Композитные материалы с вольфрамовой матрицей»
Другие материалы
4295.94
Mo
Молибден
74183.84
W
Вольфрам
73180.95
Ta
Тантал