硬面層材料球形鑄造碳化鎢粉末製備技術

硬面技術對促進經濟可持續發展，構建節約型社會具有重要意義。應用硬面技術在金屬/合金表面形成硬質耐磨層可顯著提高工件壽命、節約資源。因具有高硬度、高耐磨性、耐腐蝕等特點，鑄造碳化鎢是一種應用最廣的硬面原材料。

鑄造碳化鎢表面形貌、微觀組織結構、細微性等對其應用效果具有決定性的影響。對傳統鑄造碳化鎢粉末進行球化,快冷後續處理可顯著改善含鑄造碳化鎢硬面層材料的韌性，實現硬面層材料高耐磨性與高韌性的最佳組合。

關於球形鑄造碳化鎢粉末的製備方法國內外均有報導。其中，以加拿大Tekna公司為代表的等離 子高溫技術最為知名。近年來，我國的自貢硬質合金採用熔液直接霧化成形技術，也開發出霧化成形生產球狀鑄造碳化鎢粉的方法。但無一例外，上述球形鑄造碳化鎢的製備方法存在耗氣量較大，成球過程中由於受氣流強力衝擊粉末球形度控制穩定性較差等問題。

為了克服上述缺陷，我國的研究人員不斷改進工藝，開發出一種高產率、低能耗、物料無需返回再處理的球形鑄造碳化鎢粉末的製備方法。其技術案例優化如下：

採用原始態鑄造碳化鎢粉末為原料，粉末松裝密度為7.02g/cm3、流動性為10.74s/50g、總碳為3.94％、游離碳為0.076％。將球化爐總加熱功率為160kw，物料載料通道為5個，載料通道均熱區長1.8m，載料通道管徑70mm，單根載料通道進料量為18kg/h，球化處理溫度為3000±50℃，球化爐內N₂流量為60 L/min，冷卻盤轉速為1000rpm。球化處理後粉末的實收率為98.5％、細微性等級為‑80+120目、球形鑄造碳化鎢粉末成球率接近98％、松裝密度為10.04g/cm3、流動性為5.5s/50g、總碳為3.99％，游離碳為 0.066％、顯微硬度HV0.05為2980kgf/mm²、針狀共晶組織＞90％。

有別於先前的工藝，改進後的技術一次性成球、物料無需返回再處理、粉末實收率＞95％、高產率、低能耗，是製備球形鑄造碳化鎢粉末的優選途徑。

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