超粗晶硬質合金碳化鎢配製法

隨著硬質合金工業的不斷發展,對其原料碳化鎢粉的要求越來越高。特別是礦山、機械、鑽井等超粗型硬質合金的製備,對碳化鎢粉的細微性有嚴格的要求。

目前,國產的碳化鎢粉的聚集程度較高,粉末細微性不夠粗大,粗細微性碳化鎢粉末都存在WC 顆粒聚集體,其實際粒徑偏細的假像。嚴重影響了硬質合金製品的耐磨性和韌性。而進口的WC粉末成本大高,不利於國內規模化生產,所以國內不少企業也在超粗碳化鎢研發上做了不少功課,取得了很大進步。

有研究發現,在配碳過程中,同時加入少量的鈷,能同時增大碳化鎢粉的粒徑,並使最終燒結而成的硬質合金品質提升。

超粗晶硬质合金图片

配料時選用鈷粉和碳化鎢粉(即WC粉),鈷粉與碳化鎢粉的品質之比為2.5∶97.5,碳化鎢粉選用Fsss細微性為13.0~13.5μm的粗顆粒碳化鎢粉,鈷粉的細微性為1.4~2.0μm;濕磨為球磨,球磨介質為丙酮, 球料之比為3∶1,固液之比為5∶1,濕磨時間為7小時;濕磨後進行乾燥,乾燥後得到的混合料進行預燒處理,預燒處理經4小時升溫達到700~850 ℃,再保溫60分鐘。

將預燒處理後的混合料再加入金屬鈷粉和Co2W4C納米顆粒,鈷粉的加入量要達到使混合料中的鈷與碳化鎢的品質之比為8∶ 92,Co2W4C納米顆粒的加入量要達到使混合料中的鈷與Co2W4C納米顆粒的品質之比為1∶0.045,並加熱至 60℃濕混4小時;再經乾燥、摻成形劑、制粒、壓制成型、真空低壓一體化燒結,真空低壓一體化燒結的最高溫度為1460℃,得到的高韌性超粗晶硬質合金。

經過檢測,硬質合金成品中的WC平均細微性達到4.0~5.2μm,韌性高,而且結晶完整、缺陷少、微觀應變小,亞晶粗大均勻、顯微硬度高,其耐磨性和抗衝擊韌性得到極大的提高,抗彎強度達到了3000~3400MPa,硬度達到了HRA88.0~90.8,實現了強度和顯微硬度的良好匹配。

 

 

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