粗晶粒碳化鎢製備新法

粗晶粒碳化鎢因其結晶性能好、結構缺陷少,具有一定的塑性等一系列優點,用於生產粗晶硬質合金,而之其中, 晶粒粗大、均勻、結晶較好的碳化鎢粉末是製備高性能粗晶硬質合金的關鍵。而影響製備粗晶粒碳化鎢粉末最關鍵的因素在於製備出晶粒粗大、均勻、結晶 好、高純的優質鎢粉。

國內外製備粗晶粒鎢粉、碳化鎢粉較為傳統的方法為氧化鎢高溫還原高溫碳化法,該方法一般都是採用幹氫還原,還原溫度要求900~ 1200℃,甚至更高,然後將鎢粉在1600℃以上的溫度下碳化,所生產的鎢粉、 碳化鎢粉的細微性只能達到7~15μm,並且粉末細微性均勻性不好,細粉較多。

粗晶粒碳化钨图片

為此,有學者改良製備均勻粗晶粒鎢粉的方法,其方法主要內容如下:

採用Fsss細微性約20μm的藍色氧化鎢粉末為原料,每舟裝約6Kg原料。將還原爐溫度升至1000℃,向爐內送入水蒸汽和氫氣,控制 送入爐內的PH2O/PH2為0.45。然後推入料舟,還原約15h,出料後過篩去氧化皮, 得到粗晶粒鎢粉,Fsss細微性約為21μm。所得鎢粉粒子的晶粒很粗,較均勻,細粉極少,粒子結晶好。

將所得粗晶粒鎢粉按已知方法配碳,配碳量為6.15%,然後放入碳化爐中碳化,碳化溫度為2300℃,碳化時間約為2h,碳化氣氛為氫氣。待爐溫降至可出爐溫度後出料,將粗晶粒碳化鎢團塊按1∶1的球料比球磨破碎,過篩後得到粗晶粒碳化鎢粉末。所得粗晶粒碳化鎢粉末的細微性約為23.2μm,碳化鎢粉末粒子表面緻密,光滑,結晶很好。

以上述粗晶粒碳化鎢粉末製備合金為例:將所得粗晶粒碳化鎢粉末在球磨機中與9.5%的金屬鈷粉濕磨15小時後(物料∶球=1∶2重量比),經1450℃真空燒結,得到合金的硬度HRA為86,金晶粒度約7μm,晶粒較均勻。

使用上述方法可以製備10-100um範圍內多個粒級的粗晶粒鎢粉,並且鎢粉粒子結晶好、晶粒均勻、純度高。用該方法製備的粗晶粒鎢 粉與炭黑混合高溫碳化後製備的粗晶粒碳化鎢粉末同樣具有晶粒粗大,純度高、 結晶好、結構缺陷少、亞晶尺寸粗大、顯微硬度高、微觀應變小等到一系列優點。用該種粗晶粒碳化鎢粉末製備粗晶、超粗晶硬質合金綜合性能顯著提高。 

 

 

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