硬面层材料球形铸造碳化钨粉末制备技术

硬面技术对促进经济可持续发展，构建节约型社会具有重要意义。应用硬面技术在金属/合金表面形成硬质耐磨层可显著提高工件寿命、节约资源。因具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀等特点，铸造碳化钨是一种应用最广的硬面原材料。

铸造碳化钨表面形貌、微观组织结构、粒度等对其应用效果具有决定性的影响。对传统铸造碳化钨粉末进行球化‑快冷后续处理可显著改善含铸造碳化钨硬面层材料的韧性，实现硬面层材料高耐磨性与高韧性的最佳组合。

关于球形铸造碳化钨粉末的制备方法国内外均有报道。其中，以加拿大Tekna公司为代表的等离 子高温技术最为知名。近年来，我国的自贡硬质合金采用熔液直接雾化成形技术，也开发出雾化成形生产球状铸造碳化钨粉的方法。但无一例外，上述球形铸造碳化钨的制备方法存在耗气量较大，成球过程中由于受气流强力冲击粉末球形度控制稳定性较差等问题。

为了克服上述缺陷，我国的研究人员不断改进工艺，开发出一种高产率、低能耗、物料无需返回再处理的球形铸造碳化钨粉末的制备方法。其技术案例优化如下：

采用原始态铸造碳化钨粉末为原料，粉末松装密度为7.02g/cm3、流动性为10.74s/50g、总碳为3.94％、游离碳为0.076％。将球化炉总加热功率为160kw，物料载料通道为5个，载料通道均热区长1.8m，载料通道管径70mm，单根载料通道进料量为18kg/h，球化处理温度为3000±50℃，球化炉内N₂流量为60 L/min，冷却盘转速为1000rpm。球化处理后粉末的实收率为98.5％、粒度等级为‑80+120目、球形铸造碳化钨粉末成球率接近98％、松装密度为10.04g/cm3、流动性为5.5s/50g、总碳为3.99％，游离碳为 0.066％、显微硬度HV0.05为2980kgf/mm²、针状共晶组织＞90％。

有别于先前的工艺，改进后的技术一次性成球、物料无需返回再处理、粉末实收率＞95％、高产率、低能耗，是制备球形铸造碳化钨粉末的优选途径。

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