合成均匀粗晶碳化钨

粗晶粒碳化钨因其结晶性能好、结构缺陷少、亚晶尺寸粗大、显微硬度高、微观应变小、具有一定的塑性等一系列优点，可满足用于矿山、石油、重型机械等行业的硬质合金需求，晶粒粗大、均匀、结晶较好的碳化钨粉末是制备高性能粗晶硬质合金的关键。

碳化钨粉较为传统的方法为氧化钨高温还原高温碳化法，该方法一般都是采用干氢还原，还原温度要求900～ 1200℃，甚至更高，然后将钨粉在1600℃以上的温度下碳化，所生产的钨粉、 碳化钨粉的粒度只能达到7～15μm，并且粉末粒度均匀性不好，细粉较多。

有学者发明了一种不同于传统的碳化法，其主要的技术内容就是在钨氢还原过程中，通过控制气体流量，人为增大钨粉颗粒度，其主要步骤如下：

采用Fsss粒度为20μm的蓝色氧化钨粉末为原料，每舟装约6Kg原料。将还原炉温度升至1000℃，向炉内送入水蒸汽和氢气，控制送入炉内的PH₂O为0.45。然后推入料舟，还原约15h，出料后过筛去氧化皮，得到粗晶粒钨粉，Fsss粒度约为21μm。所得粗晶粒钨粉的粒子的晶粒很粗，较均匀，细粉极少，粒子结晶好。

将所得粗晶粒钨粉按已知方法配碳，配碳量为6.15％，然后放入碳化炉中碳化，碳化温度为2300℃，碳化时间约为2h，碳化气氛为氢气。待炉温降至可 出炉温度后出料，将粗晶粒碳化钨团块按1∶1的球料比球磨破碎，过筛后得到粗晶粒碳化钨粉末。所得粗晶粒碳化钨粉末的粒度约为23.2μm，碳化钨粉末粒子表面致密，光滑，结晶很好。

通过上述方法制备粗晶碳化粒钨粉具有晶粒粗大，纯度高、结晶好、结构缺陷少、亚晶尺寸粗大、显微硬度高、微观应变小等到一系列优点，将所得粗晶粒碳化钨粉末在球磨机中与9.5％的金属钴粉湿磨15小时后(物料∶球＝1∶2重量比)，于1450℃真空烧结，得到合金的硬度HRA为86，其孔隙度按ISO 4505为A02B00，为标准的粗晶硬质合金。

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