钨钢刀片的制造过程
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- 分类：钨业知识
- 发布于 2013年1月22日 星期二 17:06
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钨钢刀片的制造过程：
钨钢刀片不像铸造物或钢那样由矿石熔化后注入模子成形，或由锻造成形，而是将达到3000℃以上才会熔化的碳化粉末（碳化钨粉、碳化钛粉、碳化钽粉等）加热到一千多摄氏度使其烧结而成。为使这种碳化物的结合更加牢固，使用钴粉作为结合剂。在高温、高压作用下，碳化物和钴粉相互间的亲和作用会增强，从而渐渐成形，这种现象叫做烧结。因为使用的是粉末，所以这种方法被称为粉末冶金法。
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颗粒大小为几微米的微细材料 |
用球磨机(ballmill)将W粉末和C粉末混合 |
将W粉末和C粉末的混合粉末进行碳化制成WC粉末 |
已被碳化的WC粉末 |
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在WC粉末和Co粉末中加入润滑剂 |
刀片的成形 |
已成形的刀片锭 |
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钨钢刀片各成分的质量分数
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牌号 |
硬度HRA |
抗弯强度/（kgf/㎜²） |
ω（w） |
ω（Co） |
ω（Ti） |
ω（Ta） |
ω（C） |
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P10 |
>91 |
>90 |
50%~8% |
4%~9% |
8%~20% |
0%~20% |
7%~10% |
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P20 |
>90 |
>110 |
60%~83% |
5%~10% |
5%~15% |
0%~15% |
6%~9% |
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M10 |
>91 |
>100 |
70%~86% |
4%~9% |
3%~11% |
0%~11% |
6%~8% |
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M20 |
>90 |
>110 |
70%~86% |
5%~11% |
2%~10% |
0%~10% |
5%~8% |
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K10 |
>90.5 |
>120 |
84%~90% |
4%~7% |
0%~1% |
0%~2% |
5%~6% |
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K20 |
>89 |
>140 |
83%~89% |
5%~8% |
0%~1% |
0%~2% |
5%~6% |
成形后进行烧结。下面为烧结工序的全过程:
1)将粉碎得非常细密的碳化钨粉末和钴粉末按需要的形状加压，这时金属粒子互相连接在一起，但是结合得不是很紧密，只要稍受点力就会粉碎。
2)已经成形的粉末块粒子随着温度的升高，连接程度渐渐加强，在700-800℃时粒子的结合还很脆弱，粒子之间的空隙还很多，随处可见。这些空隙称作空孔。
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粒子之间的空隙随处可见 |
粒子之间的空隙减少 |
空隙进一步减少 |
钨钢刀片成品及其组织 |
3)加热温度上升到900~1000℃时，粒子之间的空隙减少，呈线状的黑色部分几乎消失，只剩下大块的黑色部分。
4)温度慢慢接近1100~1300℃(即通常的烧结温度)时，空隙进一步减少，粒子之间的结合变得更为强固。
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加热后粒子互相结合，空隙被渐渐填没 |
5)烧结工序完成时，刀片中的碳化钨粒子呈小的多角形，在其周围可见到白色的物质，那就是钴。烧结完成的刀片组织是以钴为基底，上面布满了碳化钨粒子。粒子的大小、形状以及钴层的厚薄不同，则钨钢刀片的性质也大不相同。
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