碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混料工艺

混料工艺的目的是将各种碳化物和黏结金属粉末按合金牌号需要配制成不同成分、个同粒度的均匀混合粉末，主要手段为球磨。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料干燥工艺

振动干燥：振动干燥器的振动由电机带动偏心轴而产生，振动频率为1400次/min，振幅为5~10mm。
真空干燥：真空干燥是硬质合金混合料干燥工艺中比较先进的方法之一，目前使用较广泛的设备是双圆锥真空干燥器。如图：

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料掺胶（蜡）-制粒工艺

混合好的混合料在压制前必须掺入一些有机物，其目的6是改善混合料粉末之间的结合状态使混合料有良好的流动性，提高压坯密度的均匀性与强度。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料的质量控制：混合料的质量控制主要通过化学分析和鉴定块烧结试验来实现。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金的生产混合料成形方法

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金制品的成形方法有多种。生产中一般常用的成形方法有模压成形、冷等静压成形、粉末增塑挤压成形、粉末注射成形。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴硬质合金烧结

硬质合金的烧结方法有：氢气烧结、真空烧结、热压烧结、真空—压力烧结、热等静压烧结。近年来，为制备超细晶粒硬质合金，微波烧结、放电等离子烧结等工艺得到了研究和利用。

碳化钨-钴、碳化钨-碳化铊-钴合金的性能

合金密度:密度是评定硬质合金性能的基本指标。合金成分一定时，度的大小可以反映出硬质合金的组织结构。

矫顽磁力(Hc)：硬质合金中的黏结金属为铁磁性物质，因此使合金具有一定的磁性。

磁饱和(Com)：合金磁饱和值只与合金钴含量有关，与碳化钨晶粒大小无关，因此，磁饱和值可以用夹鉴定合金成分及合金中是否存在非磁性相。

硬度(HRA)：硬度是硬质合金的一项主要力学性能指标，一般在83.0-94.0HRA之间。

抗弯强度：抗弯强度也是衡量硬质合金质量的一项重要指标，一般在1300-4000MPa之间。

抗压强度：抗压强度表示合金抵抗压缩载荷的能力，碳化钨-钴合金的抗压强度随钴含量的增加及碳化钨晶粒的增大而减小。

冲击韧性：冲击韧性是衡量矿用硬质合金及在苛刻条件下断续萎切削刀具的一项重要指标，碳化钨-钴合金的冲击韧性随钴含量的增加和碳化钨晶粒的增大而增加。


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钨及其合金板、带、箔材生产

钨的板、带和箔材生产方法可分为熔铸锭坯一压力加工和粉冶锭坯一压力加工两种。熔铸锭坯的特点是化学纯度高、杂质含量低，但晶粒粗大。用此法可以制出大型铸锭。因此，锭坯经压力加工成材时通常要连续采用挤压、锻造、轧制进行开坯加工，以细他锭坯的晶粒组织，提高轧件的加工性能。此法生产流程长而复杂，襁大型的熔铸及压力加工设备。以粉末冶金方法制得的烧驽键釭的特点是化学纯度低、杂质含量较高，但内部晶粒组织细小。且由于粉末冶金技术的进步，同样可以生产出大规格的锭坯。烧结锭坯可以直接进行开坯加工，此法的生产工艺流程短而简单。所以，粉冶锭坯一压力加工生产法得到迅速发展。

钨及其合金棒（杆）轧制生产

以连续轧制法代替经典的旋锻法对钨、钼及其合金进行开坯加工是难熔金属加工技术的新发展。这项技术不但能提高生产效率，更重要的是克服了旋锻开坯工艺本身的缺陷，使钨、钼及其合金材内部组织均匀，性能提高，为钨、钼及其合金棒、杆、丝生产打下了良好的基础。

旋锻加工

虽然旋锻加工较轧制式加工有很多缺点，但由于设备造价低、操作灵活、工艺调节和控制方便等优点，因此，旋锻加工在钨钼材加工中仍被广泛应用，是钨钼棒（杆）生产的主要手段之一。

钨及其合金丝的拉伸加工

钨丝加工变形程度大多采用加工率表示。通常采用称量法来精确测定细钨丝的直径，即测定200mm长钨丝段的质量，因此质量表示丝径的大小。

钨及其合金管材制品的生产

钨由于熔点、强度、硬度；塑脆转变温度以及热导率均高于一股金属，虽然也可以用通常的挤压、锻造、轧制、拉伸等方法来生产管、棒材，但比较困难。用一般金属常规工艺来生产钨管、材时要采取一些特殊的措施，对润滑条件、模具材料等要求比较严格，目正大力发展制取钨管材的特殊方法，如气相沉积，旋压、双金属轧制法去芯成管等。




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碳化钨的生产方法有多种，传统的碳化钨生产方扩法是用固体炭碳化金属钨粉而制得，此方法可生产粉末粒度为1~30μm的碳化钨粉末。日本住友电气公司和日本东京钨公司研制成功用三氧化钨直接碳化法生产超细碳化钨粉。目前，此种方法已戚功地用于工业规模生产优质超细碳化钨和复合碳化物粉末。此外，世界各国硬质合金研究、生产单位还开发了喷雾热转换奂法、共沉淀法、气相渗碳法、高能球磨法、机械合金化法、等离子体本法等方法。

固体碳碳化法

钨粉碳化过程是通过与含碳的气相反应进行的。通氢碳化时，氢气首先与物料中的碳发生反应，当温度较低时形成碳氢化合物，主要成分为甲烷，甲烷在高温下很不稳定，1400℃时全部裂解为碳和氢。

三氧化钨直接碳化法

日本东京钨公司和住友电气工业公司研究开发了三氧化钨直接还腳碳化法制备优质超细碳化钨粉末，产过程所需的设备由混料器、制粒机、干燥器及两台回转炉组成。

纳米晶碳化钨-钴复合粉末制备方法

制备纳米硬质合金的关键是制备纳米碳化钨粉末，而传统的碳化钨制造方法不能满足这一要求。美国Z.G.Ban等人对机械活化—还原/碳化方法制备纳米晶粒碳化钨-钴复合粉进行了研究。机械合金化（Mechanical Alloying）法是利用高能球磨的研磨、破碎、冷焊作用和机械力下的低温固相反应，化学合成纳米WC粉末。等离子体化学气相沉积法制备纳米碳化钨是一种广泛采用的方法，其原理是利用等离子发生器(100kW)产生热源，甲烷或乙炔作为碳源，钨或三氧化钨作为原料，在温度2700-3500K下进行化学气相合成。




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高温蠕变行为

高温耐热合金强化的重要目标是提高高温蠕变能力，抗蠕变能力是材料的重要力学参数之一。蠕变是在恒定的应力下，材料的塑性流变。在高温下，一切应力条件都会出现蠕变现象，在一定的温度下，蠕变的速率随应力的增加而增加。

在高温、恒定载荷长时间作用下，构件或材料发生的连续而缓慢的塑性变形称为高温蠕变。

蠕变过程可以用蠕变曲线表示，表示了金属材料在恒温恒载荷下应变和时间的关系。

蠕变可划分为：初期蠕变、黏性蠕变和加速蠕变三个阶段。

(1)蠕变强度。在一定温度下，永久不会引起金属断裂的最大应力。

(2)蠕变断裂强度或持久极限。在一定温度下，在规定时间内，引起断裂所需要的应力。时间是人为规定的，如100h、1000h等。

(3)蠕变残余伸长值。在一定的温度和载荷下，在规定时间内，引起的永久伸长值。

高温蠕变包括三个过程，即软化、硬化和断裂三个过程。

高温耐热合金的强化途径

在高温、外应力长时间作用下，金属材料不可避免地要发生蠕变塑性变形。为了使材料具有良好齣高温限役性能、高的可靠性及长的使用寿命，应尽量促进蠕变的硬化过程，抑制软化过程，防止大的变形和晶间断裂行为发生。
因此，材料应进行强化，强化应建立在机理研究究的基础上。

钨及其合金的强化机理

钨合金的品种很多，可分为：固溶强化合金、沉淀硬化钨合金、弥散强化钨合金、气泡强化钨合金、钨纤维增强复合材料。




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