碳化钨基硬质合金快速烧结技术

硬质合金是由高硬度难熔的金属碳化物粉末(WC、TiC、TaC、NbC等)为主相，以过渡族金属钴、镍等作为粘结相，通过粉末炼金工艺制成的一种合金材料。具有高硬度、高强度、高韧性、耐磨损、耐高温和膨胀系数小等优良性能，故而被广泛地应用于切削、 钻孔、采矿、工具成形及耐磨零件等领域。

在现有技术中，生产碳化钨基硬质合金时，碳化钨晶粒在液相烧结的过程中，由于长时间的高温烧结，晶粒通常会过快地生长或不规则生长，导致硬质合金的性能下降。针对这一问题，可以采用一些新的快速烧结技术，如放电等离子烧结技术(SPS)、高频感应加热烧结技术(HFIHS)或热等静压技术(HIP) 来降低碳化钨晶粒的尺寸，但这必将增加硬质合金的生产成本。

为了实现性能和成本的平衡，研究人员采用以下快速烧结技术方案：

碳化钨基硬质合金由复合原料制成，所述复合原料包括钼粉、碳化钒、碳化铬、碳化钛、碳化硅和氧化钇中的至少五种组成，粘结剂为钴粉。

一、研磨：分别称取各组分并混合在一起，得复合原料；向复合原料中加入石蜡，然后在50-70℃下研磨复合原料36-72h，接着真空干燥1-2h。

二、过筛：复合原料经过大于或等于100目的筛，得过筛混合物。

三、预烧结：将过筛混合物制成坯体，然后加热坯体使其逐渐升温至600-800℃，然后保温70-90min，接着将坯体冷却至室温。

四、烧结：在氮气和/或惰性气体保护下或真空条件下，加热坯体使其逐渐升温至 1350-1430℃，然后保温50-70min，接着将坯体冷却至室温。所述的真空条件的真空度为 0.1-10Pa。

工艺加入由钼粉、碳化钒、碳化铬、碳化钛、 碳化硅、氧化钇中的至少五种按一定比例组成增益剂，可抑制碳化钨晶粒过快或不规则生长，使碳化钨基硬质合金具有更高的强度、韧性和塑性；尤其是以最佳的比例使用时，可使碳化钨基硬质合金具有更好的综合力学性能，效果更好，具有高硬度和 高韧性，硬度为15-25GPa，断裂韧性为4-8MPa•m1/2，还可以减少物料的 研磨时间，缩短生产周期，降低生产成本。

• < 前へ
• 次へ >