如何解決超細碳化鎢粉“夾粗”困擾

超細硬質合金具有高硬度，高強度，良好的韌性等優點，被稱為“雙高”硬質合金， 而被廣泛應用于高效精密刀具、微鑽、微銑、刀片、精密模具等。

製備超細硬質合金的關鍵技術難點之一是如何提高合金晶粒度的均勻性，避免燒結過程中形成異常長大晶粒。這其中，超細碳化鎢粉有著非常重要的作用，因此行業內控制超細硬質合金異常長大晶粒普遍方法是對超細碳化鎢原料進行嚴格控制，提高碳化鎢的分散性，避免糰粒的形成。

目前國內外批量生產碳化鎢所採用的方法為傳統的氧化鎢氫還原-碳化法，其主要是以二氧化鎢原料，用氫氣將二氧化鎢還原成超細鎢粉，再將超細鎢粉與炭黑混合，然後進行碳化，最終獲得超細碳化鎢粉。

但是由於二氧化鎢的晶粒較粗，一般在10-50μm之間，在還原和碳化過程中會有部分的糰粒保留了下來，形成了超細碳化鎢的糰粒，其細微性在1-10μ m之間。這些糰粒即使被破碎分散，在後續合金製備過程中的液相燒結階段，也會優先溶解於鈷相，並析出在其他較粗的晶粒上，形成異常長粗晶粒(俗稱為“夾粗”)，影響合金的性能。

為解決“夾粗”困擾，研究人員設計出一種氧化-還原法製備超細碳化鎢粉末的方法，是以二氧化鎢粉末為原料，經過氧化煆燒獲得超細WO₃，再將超細WO₃進行氫氣還原，獲得超細鎢粉，經過配炭， 碳化，球磨，過篩等工序後獲得超細碳化鎢粉末，其過程有：

1、將煆燒爐升溫至800℃，通入壓縮空氣，將二氧化鎢粉末置於煆燒爐內進行氧化煆燒，煆燒時間為4h，獲得WO₃粉末，將煆燒好的WO₃粉末進行過篩，去除鐵皮雜質，並進行相成分和費氏細微性檢測。

2、將WO₃粉末採用還原爐在H₂氣氛及650℃溫度下進行還原，還原時間8h，將還原好的鎢粉末進行過篩，去除鐵皮雜質，並進行氧含量和BET細微性的檢測。將鎢粉與炭黑在球磨機中進行球磨混合6h，然後將W+C的混合物在碳化爐中進行碳化，碳化氣氛為H₂氣氛，碳化溫度為1100℃，碳化時間6h，將碳化後的粉末進行球磨，球磨時間為5h，球磨後將物料先過12目的篩網，進行球料分離， 再過120目的篩網，以除去沒磨碎的物料和雜質，過篩後獲得超細碳化鎢粉末。

利用二氧化鎢氧化過程中化學反應和相變，通過化學能能夠實現由內而外的破碎分散，獲得細微性更細、分散性更好、細微性分佈均勻、無糰粒的超細WO3，與傳統的物理破碎相比，採用化學力進行破碎，破碎後沒有增加粉末表面的活化能，同時避免了粉末在破碎過程及破碎後吸附空氣中的水，有利於後續還原過程中鎢粉細微性及各項性能的控制，保證鎢粉品質的穩定性，從而製備出細微性小，分散性和均勻性好的超細碳化鎢。

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