粗晶硬质合金烧结工艺探索

在硬质合金领域,粗晶硬质合金有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点,所以被广泛应用于矿山凿岩工具、石油钻采工具、冲压模具、耐磨耐腐蚀零件、耐高温高压、金属压 力加工工具、钢材轧制用辊环、硬面材料等领域。

传统在粗晶硬质合金烧结过程中,主要原料粗晶粒碳化钨粉均是掺杂了碱金属离子Li,Na,K的等物质作为颗粒长大剂在低温下氢还原生产。用这些原料生产的粗晶粒硬质合金强度和显微硬度匹配较差,综合性能较低,尤其是合金的高温强度不高,抗热冲击和抗热塑变能力不强,不适合在高温环境下工作,大大限制了合金的应用范围。

粗晶硬质合金图片

为了克服目前粗晶粒硬质合金生产的不足,近来,有学者提出一种新颖的粗晶硬质合金制备方法,其简要流程如下:

1、将93.18wt%的粗晶粒碳化钨粉WC,6%的钴粉,0.12%镭粉,0.2%铼粉,0.1%碳化钒、0.1%碳化铬、0.1%碳化钽、0.1%碳化钛、0.1%镍粉原料在酒精介质下充分混合;再将混合物在球磨机中进行湿式球磨25小时。磨之后,将湿式混合料转入双锥混合器中,进行酒精回收。

2、干燥;冷却后压制成型,在为时3个小时的时间内不间断搅拌中加入30%的石蜡定型剂,压制成型

3、将物料进行真空烧结,在烧结过程中先进行缓慢升温,然后保持温度为1400‑1600℃的烧结温度,其中保温时间为2小时;保温时间过后继续保持1400‑1600℃的温度,再同时进行高温高压烧结,保压时间为3小时,烧结后冷却成型即得本发明粗晶粒硬质合金。

相对于传统预先物理混合含有碱金属离子Li,Na,K的粗晶硬质合金制备方法,上述方法所制出的粗晶粒硬质合金成品具有抗热冲击和抗热塑变能力强,更耐高温等优点,更适合在高温环境下工作。

 

 

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