超細鎢粉助長超粗晶硬質合金

超粗晶硬質合金是指WC晶粒度≥6.0μm的硬質合金。超粗晶硬質合金具有優異的熱傳導性、抗熱衝擊性、抗熱疲勞性和高的壓縮變形功，是理想的礦用、工程和模具用材料，也是硬質合金的發展方向之一。

現行生產超粗晶WC-Co硬質合金 的方法主要是採用超粗碳化鎢粉末和鈷粉為原料，通過配料、球磨、乾燥、制粒後，壓制並 燒結成為產品。但是超粗碳化鎢粉末在球磨過程中會發生破碎，細微性大幅減小，燒結過程中 WC晶粒不能長大為超粗晶WC粒，即便以細微性大於20μm的碳化鎢粉為原料，製備的合金 晶粒度也僅為3.0-6.0μm

為解決這一問題，有學者提供一種超粗晶硬質合金的製備方法，根據Ostwald ripening原理，只要燒結過程中，存在晶粒度不同的WC晶粒，體系的能量就不平衡，粗WC晶粒會通過溶解-析出機制不斷長大成為超粗WC晶粒，而細 WC晶粒會逐漸減少，直至消失，最終燒結成為超粗晶WC-Co硬質合金。也因此，該方案是在原料中添加適量細碳化鎢粉末，通過合適的球磨和燒結工藝，能夠成功製備出晶粒度為6.0-14.0μm的超粗晶硬質合金，其具體包括如下步驟：

A.細碳化鎢粉制取的步驟；該步驟是選用平均細微性0.4μm的細碳化鎢粉，純度為 WC≥98wt%；以無水酒精作介質在滾動式球磨機中進行濕磨，硬質合金研磨球與細碳化鎢粉 的球料比為6∶1，無水酒精與細碳化鎢粉的液固比為280mL/kg；球磨72小時後真空乾燥， 球磨後細碳化鎢粉的平均細微性為0.2μm；

B.混合料制取的步驟；該步驟是選用細微性為20.7μm的超粗碳化鎢粉為主要原料，加 入步驟A得到的細碳化鎢粉，並加入鈷粉，使鈷粉占總原料（即鈷粉、超粗碳化鎢粉和細碳 化鎢粉）的10wt%，細碳化鎢粉占總原料的10wt%，其餘為超粗碳化鎢粉；並外加石蠟做 成形劑，且石蠟占鈷粉和碳化鎢粉（即超粗碳化鎢粉和細碳化鎢粉）總重的2.0wt%；然後， 以無水酒精作介質在滾動式球磨機中進行濕磨，硬質合金研磨球與固體原料的球料比為 2.5∶1，無水酒精與固體原料的液固比為280mL/kg；球磨18小時後真空乾燥製備成混合料， 混合料中含有超粗碳化鎢粉和細碳化鎢粉，平均粒徑分別為7.5μm和0.2μm；

將步驟B所得到的混合料過80目篩網，並在制粒機中滾動2分鐘進行制粒，使混合料 具有一定的流動性；

C.壓制步驟；將上一步驟製成的混合料壓制成壓坯；其中，壓制壓力為150MPa；

D.燒結步驟；將上一步驟製成的壓坯燒結成超粗晶WC-Co硬質合金；燒結時，是將壓制的壓坯在真空條件下燒結，燒結溫度控制在1450℃，保溫時間控制在1小時，燒結爐 內壓力保持在1000Pa，上述工藝所製備的成晶最終平均晶粒度 為10.0μm，細微性分佈均勻。

本方法具有工藝簡單，程序控制簡便，生產成本低、合金產品中WC細微性分佈均勻的特點，是一種有效的確超粗晶WC-Co硬質合金的製備方法。

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