粗晶碳化钨粉的应用

评述了粗晶碳化钨粉的各种特殊性能，列举了用粗昌碳化钨粉制成的合金及粗晶碳化钨粉在硬面材料中的多种多样的用途。     

粗晶碳化钨粉生产工艺进展及其工艺原理探讨

本文参考国内外文献及作者本人的一些实验数据，系统地总结了粗晶碳化钨粉生产工艺的进展情况，对各种不同生产方法的工艺原理进行了深入探讨．     

均匀粗晶碳化钨粉及用其生产硬质合金制品的方法

美国一项专刮（专利号吧071473）提出一种含C。3～20％（质量）的WC－C。硬质合金，该合金的特点是采取WC粉颗粒分级方法，达到合金组织均匀化。WC粉颗粒分级是：平均WC粒度为＞20Pm，但不允许有粒度小于平均粒度0．SPm的颗粒，也不允许有粒度为WC平均粒度05～2倍的颗粒。按费歇尔法测定粒度。使用聚乙二醇诈为粘结剂，烧结温度为1380～1550℃。均匀粗晶碳化钨粉及用其生产硬质合金制品的方法     

添加Al_2O_3对粗晶WC-10%Co硬质合金力学性能和显微结构的影响

以超粗碳化钨粉和球形钴粉为原料,通过在粗晶WC-10%Co基体中加入细微Al2O3颗粒,通过低压烧结制备粗晶硬质合金。采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察合金微观形貌,测定抗弯强度、冲击韧性、硬度等力学性能。结果表明:添加一定含量的Al2O3可以使硬质合金的晶粒细化,晶粒形貌趋向球化而且分布均匀,因为球化WC晶粒和较大的Co相平均自由程的存在使得裂纹产生偏转、分叉和不连续现象,从而提高硬质合金的抗弯强度,冲击韧性和耐磨性。添加是质量分数0.4%的Al2O3使合金的抗弯强度从2 492 MPa提升到2 832 MPa,冲击韧性从6.18 J/cm2提升到7.52 J/cm2。     

WC-10%Co细晶硬质合金晶粒夹粗的模拟研究

在细晶硬质合金原料粉末中添加少量4μm和11μm的WC粉末模拟合金中的晶粒一般夹粗和异常长大,研究粗晶WC含量及尺寸对WC-10%Co细晶硬质合金组织与性能的影响。结果表明:添加2%～8%的4μmWC粉末的合金,合金中的粗晶WC零星分布,粗晶尺寸约4～10μm,粗晶面积分数约0.29%～1.42%;添加2%～8%的11μmWC粉末的合金,合金中的夹粗现象非常明显,粗晶WC大于10μm,粗晶面积分数约0.99%～5.03%,呈现较明显的双峰组织。粗晶WC的粒度和含量影响WC-10%Co细晶硬质合金的性能,当参比原料粉末中添加相同规格的WC粉末时,随着添加量的增加,磁力、硬度、横向断裂强度、抗压强度逐渐下降,断裂韧性逐渐增加。添加2%的4μmWC粉末的WC-10%Co细晶合金,粗晶WC尺寸小于10μm且均匀分布,每平方毫米粗晶个数约为438,粗晶面积分数为0.29%,综合性能可达到未含夹粗WC合金的性能。     

高能球磨-放电等离子烧结制备双尺度细晶钛（英文）

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备出包含粗晶区和细晶区的双尺度细晶钛,并研究不同球磨时间的钛粉烧结试样的显微组织和力学性能。实验结果表明,随着球磨时间的增加,钛粉烧结试样的显微组织先由粗晶转变为双尺度晶粒,随后又转变为均匀的细晶组织。与单一尺度的粗晶钛和细晶钛相比,双尺度细晶钛具有更好的强度和塑性的组合。在球磨10h钛粉烧结后的试样中,细晶区(平均晶粒尺寸为1μm)和粗晶区(晶粒尺寸大于5μm)的体积分数分别为65.3%和34.7%,其压缩强度达到1028 MPa,同时断裂时的塑形应变达到22%。     

添加难熔金属（Cr和V）碳化物的WC—Co类超细晶粒硬质合金的研究

当前人们对于难加工材料和木材加工用的切削工具和小型硬质合金工具(印刷电路板钻孔及焊接用微钻和教电焊条)的开发给予很大的关注。为了生产上述产品,通常采用在使用性能方面明显优于标准合金的细晶硬质合金。我国工业采用的钨基细晶和超细晶粒硬质合金的工艺特点是使用比较粗的钨粉和平均颗粒尺寸为4～9μm的碳化钨粉。     

纳米材料在硬质合金中的应用

WC晶粒不断细化是硬质合金发展的一个重要特征。从硬质合金的纳米原料、纳米硬质合金、纳米材料助长或增强超粗晶硬质合金以及硬质合金的纳米涂层材料等4个方面论述了纳米材料在硬质合金中的应用,着重报道了中国在这些方面的优势。纳米粒径原料的制备是首要难题,1997年发明的“紫钨原位还原”技术利用传统工艺制备纳米、超细碳化钨粉末,碳化钨粉的粒径可小于20 nm。纳米硬质合金技术利用低压热等静压或热等静压,克服了烧结过程中 WC异常长大的难题,制备100～200 nm纳米硬质合金,抗弯强度在5000 MPa以上,使用性能优于亚微或超细晶硬质合金,已用于生产。利用“纳米颗粒溶解法”制备的超粗晶硬质合金晶粒度可达12μm;而含有纳米Co2 W4 C增强相的超粗晶硬质合金产品,使用寿命比普通合金产品提高了2～3倍。涂层材料纳米化,是硬质合金工具的一个发展方向,在耐磨性、硬度和抗裂纹扩展方面有明显优势,加工工件表面质量更好,工具使用寿命更长。     

原料形貌特性和高温梯度碳化工艺对纳米WC粉末及其WC-Co合金均匀性的影响

采用不同氧化钨原料,通过氢还原、高温碳化工艺制备纳米W、WC粉末,研究了氧化钨形貌特性对纳米W、WC粉体形貌、均匀性的影响。择优选取了高比表面特制蓝钨(SBTO),并结合新型高温梯度碳化工艺制备了纳米碳化钨粉末,研究了新型高温梯度碳化工艺对纳米WC粉体特性及超细晶WC-Co硬质合金性能的影响。通过比表面测定仪、费氏粒度仪、定碳仪测定了粉体的比表面、粒度、总碳等,用扫描电镜(SEM)观察了粉末的形貌和合金的显微组织,同时按WC-Co硬质合金相关测试标准对烧结试样的性能进行了检测、分析。结果表明,颗粒均匀、比表面积大,具有疏松、多空隙形貌结构的氧化钨粉末,利于制备出颗粒均匀、分散性好的纳米W粉和WC粉;晶粒聚集和异常粗大颗粒的产生,与碳化过程中团聚纳米钨粉颗粒因烧结合并增粗有关,而高温梯度碳化能有效抑制此类现象的发生;采用特制蓝钨(SBTO)和高温梯度碳化工艺的良好结合,可以制备出具有均匀组织结构的高性能超细晶WC-Co硬质合金。     

碳化钨粗细颗粒搭配对WC—10%Co合金力学性能与组织结构的影响

本实验系统地研究了碳化钨粗颗细粒搭配对WC—10%合金的力学性能与组织结构的影响.优质碳化钨粉,通过空气分级的方法获得三种不同粒度级别的碳化钨.不同粒度级别的碳化钨,以适当的比例搭配和钴粉混合.获得具有“双重晶粒结构”的硬质合金,在凿岩试验中取得了良好的结果.     

中颗粒钨粉高温碳化制取粗晶碳化钨粉的研制

本文叙述采用中颗粒钨粉高温碳化制取粗晶WC粉的过程,探讨碳化和球磨破碎工艺对WC的性能影响,并对用中颗粒钨粉高温碳化制取的粗晶WC粉与传统工艺制取的粗晶WC粉生产的合金性能进行比较。     

蓝钨物理性能对钨粉和碳化钨粉性能的影响

仲钨酸铵(APT)对蓝钨性能影响较大,而蓝钨物理性能对钨粉和碳化钨粉的性能影响也较大,通过对APT煅烧前或煅烧后进行特殊处理优选蓝钨原料,可以制取优质碳化钨粉。     

铸造碳化钨粉末物性对激光熔覆陶瓷颗粒增强Fe基复合材料耐磨性能的影响

为研究铸造碳化钨粉末物性对激光熔覆陶瓷颗粒增强Fe基复合材料耐磨性能的影响,将不同制备方法和粒径的铸造碳化钨粉末添加到Fe基合金粉中,在45号钢表面进行激光熔覆以获得高硬度和高耐磨的合金化层。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、硬度计分别分析了合金化层的显微组织、物相组成以及显微硬度。利用轮式磨损试验机测试了其常温下的耐磨性能,并进行了比较。结果表明:熔覆层主要由莱氏体组成,碳化钨粉末的制备方法和粒径差异对复合材料的耐磨性能具有重要影响。等离子旋转电极雾化法制备的碳化钨粉末能起到最好的增强耐磨作用,粒径细的碳化钨粉末比粒径粗的粉末增强耐磨效果要好。     

纳米钨合金粉末的制备技术

钨合金包括W－Ni-Fe,W-Ni-Cu,W-Cu,WC-Co等钨基合金材料。钨合金材料将是21世纪出现的一种多功能高性能的多胜任的新型材料。有杉纳米粉末制备的亚微或微米钨合金块体材料具有非常优越的潜在物理力学性能,用作高性能结构件和高性能电子、微电子等功能材料方面都将具有很大的潜在优势,可以更好地满足高性能新型材料的要求。本文综合近几年来国内外纳米钨合金的研究状况,详细地介绍了有关纳米钨合金粉末的制备技术,预测了今后钨合金材料的研究方向。     

不同氧化钨原料对钨粉性能的影响研究

对还原过程中不同氧化钨原料对钨粉性能的影响进行了研究,进一步探索了原料物理性能与钨粉性能的影响关系,为根据不同钨粉性能要求而针对性地选择所用原料提供了依据,对生产高质量的钨粉具有重要指导意义。     

注射成形高比重合金的性能与显微组织

含钨量较高的ＷＮｉＦｅ高比重合金具有高的密度、强度等优异性能,适合用作动能穿甲弹以及防辐射屏蔽材料;而粉末注射成形技术（ＰＩＭ）在生产小而形状复杂与性能良好的零件方面具有很大的潜在优势。研究了９５Ｗ３．５Ｎｉ１．５Ｆｅ高比重合金的注射成形工艺,讨论了其烧结工艺与性能的关系,并与采用传统粉末冶金（ＰＩＭ）法制造的合金性能与显微组织进行了比较。结果表明,采用注射成形所生产的合金,性能更高,硬度分布和显微组织结构更均匀。     

球形钨粉的制备及应用

球形钨粉以其良好的流动性、高的松装密度和振实密度广泛应用于喷涂、增材制造等材料制备领域。本文以不规则形状钨粉颗粒为原料,采用射频等离子球化技术制备球形钨粉,并对球形钨粉进行铺粉及成形实验效果评价。在射频等离子球化过程中,研究球化工艺参数（送粉速率、送粉位置）和原料粉末形态对球化结果的影响。在铺粉实验方面,研究粉末特征和铺粉层厚对铺粉效果的影响。采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和BT-100粉体综合特性测试仪对球化处理前后粉末的形貌、粒度、流动性、松装密度和振实密度进行测试和分析。结果表明：经过球化处理后,钨粉颗粒呈规则球形,表面光滑,球化率可达100%,流动性、松装密度和振实密度得到明显提高。球化率高的粉末流动性好,铺粉效果好;随着层厚的增加,铺粉效果逐渐得到改善;采用合适粒径的球形钨粉打印的钨薄壁件表面相对光洁,尺寸精度高。     

CuW假两相合金的熔渗参数

通过对CuW假两相合金的熔渗参数的理论分析和实验研究,给出了熔渗时间与钨粉粒径、压坯孔隙率、压坯高度之间的定量关系式.结果表明,钨粉的粒径越小,毛细作用力越大,但钨粉总表面积增大使润湿表面要克服的阻力也增加,综合作用使熔渗的时间延长;随着压坯的孔隙率增大,熔渗阻力减小,熔渗速度加快,熔渗时间缩短.     

碳化钨粉分级对粉末特性与合金性能的影响

对市售16μmWC进行风力分级,得到了粗中细三种粒级的粉末,分析了原粉、分级粉的供应态和研磨态费氏粒度、粒度分布等特性,比较了用4种粉末制备的WC-10%Co的合金特性。结果表明:分级粉的均匀性都有改善;粗粉费氏粒度是细粉的2倍,研磨态粒度则相差很小;粉末的碳含量是随分级粉粒度变小而增高。4种粉末制备的合金的密度、硬度、磁力、钴磁差别不大,分级粉的抗弯强度则随着粒度变细而提高,Fsss供/Fsss研的值越小,合金强度越高,比值为3.1的细粉制备的合金的抗弯强度比其值为6.2的粗粉合金的抗弯强度提高29%,且金相组织中的WC和Co相最为均匀。     

氧化钨的形貌结构对纳米WC粉末均匀性的影响

研究了在传统氢还原工艺制备纳米碳化钨粉末过程中不同氧化钨的形貌结构对纳米W/WC粉末均匀性的影响,并对粉末及其WC-Co烧结体的性能进行了表征。结果表明,用具有疏松、多孔形貌结构的细小氧化钨颗粒更容易制备出结构较疏松、分散性较好的纳米W粉和WC粉。晶粒聚集和异常粗大颗粒的产生,主要与碳化过程中团聚纳米钨粉颗粒因烧结合并增粗有关。