超细钨粉助长超粗晶硬质合金

超粗晶硬质合金是指WC晶粒度≥6.0μm的硬质合金。超粗晶硬质合金具有优异的热传导性、抗热冲击性、抗热疲劳性和高的压缩变形功，是理想的矿用、工程和模具用材料，也是硬质合金的发展方向之一。

现行生产超粗晶WC-Co硬质合金 的方法主要是采用超粗碳化钨粉末和钴粉为原料，通过配料、球磨、干燥、制粒后，压制并 烧结成为产品。但是超粗碳化钨粉末在球磨过程中会发生破碎，粒度大幅减小，烧结过程中 WC晶粒不能长大为超粗晶WC粒，即便以粒度大于20μm的碳化钨粉为原料，制备的合金 晶粒度也仅为3.0-6.0μm

为解决这一问题，有学者提供一种超粗晶硬质合金的制备方法，根据Ostwald ripening原理，只要烧结过程中，存在晶粒度不同的WC晶粒，体系的能量就不平衡，粗WC晶粒会通过溶解-析出机制不断长大成为超粗WC晶粒，而细 WC晶粒会逐渐减少，直至消失，最终烧结成为超粗晶WC-Co硬质合金。也因此，该方案是在原料中添加适量细碳化钨粉末，通过合适的球磨和烧结工艺，能够成功制备出晶粒度为6.0-14.0μm的超粗晶硬质合金，其具体包括如下步骤：

A.细碳化钨粉制取的步骤；该步骤是选用平均粒度0.4μm的细碳化钨粉，纯度为 WC≥98wt%；以无水酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨，硬质合金研磨球与细碳化钨粉 的球料比为6∶1，无水酒精与细碳化钨粉的液固比为280mL/kg；球磨72小时后真空干燥， 球磨后细碳化钨粉的平均粒度为0.2μm；

B.混合料制取的步骤；该步骤是选用粒度为20.7μm的超粗碳化钨粉为主要原料，加 入步骤A得到的细碳化钨粉，并加入钴粉，使钴粉占总原料（即钴粉、超粗碳化钨粉和细碳 化钨粉）的10wt%，细碳化钨粉占总原料的10wt%，其余为超粗碳化钨粉；并外加石蜡做 成形剂，且石蜡占钴粉和碳化钨粉（即超粗碳化钨粉和细碳化钨粉）总重的2.0wt%；然后， 以无水酒精作介质在滚动式球磨机中进行湿磨，硬质合金研磨球与固体原料的球料比为 2.5∶1，无水酒精与固体原料的液固比为280mL/kg；球磨18小时后真空干燥制备成混合料， 混合料中含有超粗碳化钨粉和细碳化钨粉，平均粒径分别为7.5μm和0.2μm；

将步骤B所得到的混合料过80目筛网，并在制粒机中滚动2分钟进行制粒，使混合料 具有一定的流动性；

C.压制步骤；将上一步骤制成的混合料压制成压坯；其中，压制压力为150MPa；

D.烧结步骤；将上一步骤制成的压坯烧结成超粗晶WC-Co硬质合金；烧结时，是将压制的压坯在真空条件下烧结，烧结温度控制在1450℃，保温时间控制在1小时，烧结炉 内压力保持在1000Pa，上述工艺所制备的成晶最终平均晶粒度 为10.0μm，粒度分布均匀。

本方法具有工艺简单，过程控制简便，生产成本低、合金产品中WC粒度分布均匀的特点，是一种有效的确超粗晶WC-Co硬质合金的制备方法。

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