如何啟動無粘結相碳化鎢硬質合金

碳化鎢硬質合金具有高硬度、高強度、高韌性、耐磨損、耐高溫和膨脹係數小等優良性能，故而被廣泛地應用於切削、鑽孔、採礦、工具成形及耐磨零件等領域。通常來說，以碳化鎢合金需要以金屬鈷、鎳等作為粘結相，金屬粘結相雖促進了合金燒結緻密化，但也使 其硬度、耐磨性、耐腐蝕性、耐氧化性等降低，同時，由於金屬相與碳化鎢等硬質相存在較大的熱膨脹係數差異，引起材料較大的熱應力，因而使其應用領域受到一定限制。

近來，無粘結相硬質合金具有比傳統硬質合金更優異的耐高溫性、耐磨性、抗腐蝕性和抗氧化性，更高的硬度，正成為高耐磨硬質合金的一個重要發展方向，但是目前，國內掌握這類成熟製備技術的企業鳳毛麟角，這是因為純碳化鎢的熔點高，燒結溫度高、燒結緻密化難且不能有效抑制晶粒異常長大，是製備無粘結相碳化鎢基硬質合金亟需解決的難題。

有學者提出了一種碳化鎢基無粘結相硬質合金的製備方法，包括以下步驟：

步驟一：將20g草酸氨溶解於1L去離子水中，製備得到濃度為20g/L的草酸氨溶液， 在草酸氨溶液中加入0.02g六偏磷酸鈉分散劑，得到溶液a；

步驟二：取500mL溶液a，加入120g平均晶粒尺寸為200nm的碳化鎢粉體，超聲攪拌 60min；

步驟三：將20g硝酸釔溶解於1L去離子水中，製備得到濃度為20g/L的硝酸釔溶液；

步驟四：取515mL步驟三得到的溶液，緩慢滴至步驟二得到的含碳化鎢粉體的草酸氨溶液中，在這個過程中，持續超聲攪拌，至硝酸釔溶液滴加完畢，繼續攪拌30min；然後靜置，將上層液體倒出，採用去離子水清洗所得粉體三次，然後放入60℃真空乾燥箱進行乾燥，得到摻雜微量活性元素釔的碳化鎢複合粉體前驅體；

步驟五：將摻雜品質分數為2％的活性元素釔的碳化鎢複合粉體前驅體放入管式爐進行焙燒，管式爐抽真空，然後通氬氣保護，焙燒溫度為800℃，升溫速度為5℃/min，至燒結溫度，保溫1h，然後隨爐冷卻，製備得到摻雜品質分數為2％的活性元素釔的碳化鎢複合粉體；

步驟六：使用均勻摻雜品質分數為2％的活性元素釔的碳化鎢複合粉體採用放電等離子燒結技術進行燒結，燒結溫度為1600℃，升溫速度為150℃/min，燒結壓力為40MPa，製備得到摻雜品質分數為2％的活性元素釔的無粘結相碳化鎢基硬質合金。

由於微量活性元素的均勻摻雜，大大降低了無粘結相碳化鎢基硬質合金的燒結溫度，緻密性高，力學性能優異。試試樣測試結果顯示晶粒尺寸與原始粉末粒徑保持一致，緻密性高，相對緻密性達 99％，硬度超過2600HV30。

• < 前一頁
• 下一個 >