机械活化辅助熔盐法制备Mo_2C粉末的研究

利用熔盐法处理机械活化后的Mo-C混合粉,在较低的温度下制得了Mo2C粉末,利用XRD、SEM研究了球磨(机械活化)时间、熔盐温度和保温时间对样品结构形貌的影响。结果表明:在球磨时间10h、熔盐温度900℃、保温时间1h的最佳条件下,可制得颗粒尺寸约500nm的Mo2C粉末。延长球磨时间可促进后续熔盐中Mo2C生成反应的进行,有助于降低后续反应的熔盐温度,起到节约能源的效果。     

机械活化-反应热处理制备纳米晶WC-Co复合粉末

以W,C,Co为原料粉末,经机械活化-反应热处理工艺制备纳米晶WC-Co复合粉末。结果表明:活化粉末的固相反应具有以下特征:反应温度低,反应速度快。在800℃热处理时已有大量WC生成。在850℃保温25minW2C完成了向WC的转化。经900℃保温35min制备了晶粒尺寸为30.5nm的WC-Co复合粉末。     

TA2纯钛表面激光熔覆WC7Co/TC4复合涂层的组织演变特性

选用抗氧化性和韧性良好的WC7Co陶瓷颗粒作为增强相,利用激光熔覆的方法在TA2纯钛表面制备WC7Co/TC4复合耐磨涂层,借助扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度计,分析表征复合涂层显微组织特征、WC7Co陶瓷颗粒界面反应行为以及复合涂层中相的演变规律。结果表明:根据激光熔覆过程中WC7Co颗粒的演变状态,复合涂层中存在2种典型显微组织,分别为未分解WC7Co颗粒强化组织和WC7Co分解后与Ti反应生成的W、TiC和Ti的共晶组织;复合涂层中WC7Co颗粒与TC4基质结合界面形成了2～3μm的反应层,反应生成物主要为W和TiC;复合涂层中的物相主要为Ti固溶体、W单质及TiC、VC、Co_3W_3C、W_2C等化合物。     

钨粉碳化过程中反应物装舟量对碳化速率和能耗的影响

在WC粉末生产的传统工艺中,存在W粉和炭黑混合粉体的装舟量越少,W粉碳化程度越高、产品中W2C相越少的认识误区。本文通过科学实验和工业应用实践,采用热力学分析研究WC粉末生产工艺中原料装舟量对W粉碳化速率和能耗的影响规律。结果表明,碳化速率随W粉与炭黑混合粉末装舟量的变化而变化,生产能耗随装舟量的增大而减小。在此基础上建立了适用于常规粒度(从超细到超粗)WC粉末生产的碳化速率、能耗和装舟量之间的定量关系,并使WC粉末的碳化效果和生产效率得到了提高。     

燃烧合成（Ti，W）C的形成过程

研究了W／（Ti＋W）＝0．40,0．54两种配比的Ti－W－C体系在不同反应条件下的燃烧合成产物相组成及燃烧块断面组织。结合燃烧前沿激冷粹熄法,分析了其燃烧前沿高温动态反应过程。研究表明,体系燃烧过程中存在两种模式。熔化－熔解－析出机制：燃烧高温使燃烧前沿Ti粉熔化,W、C溶解于熔融Ti中,而后（Ti,W）C从Ti－W－C熔体中析出。扩散－固溶机制：当燃烧温度不足以使燃烧前沿Ti粉熔化时,C沿燃烧过程中形成的Ti颗粒裂纹快速扩散,与固态Ti核反应形成TiC;同时通过C的扩散,W与C反应先形成W2C,然后转变成WC;而后WC固溶至TiC中,形成（Ti,W）C。     

机械活化条件下超细铁矿粉氢基还原特性及机制

摘要：通过热重法研究了不同机械活化程度的铁矿粉氢基还原特性,并分析和探讨了其还原反应机制。实验结果表明,机械活化对氢气还原铁矿粉有促进作用,机械活化时间越长,还原特征温度越低,还原反应所需的活化能也越低,但反应机制未发生变化,反应的限制性环节是其界面反应。机械活化明显影响到超细铁矿粉的逐级反应,对于未经活化的铁矿粉而言,逐级反应层次极不明显,而对于活化后铁矿粉的逐级反应层次随着活化时间的增加越发分明。     

传统方法制备超细WC粉末的质量控制研究进展

对高品质超细WC粉末制备过程APT煅烧、氧化钨还原、W粉碳化工序的质量控制研究进展进行综述.APT原料的质量与生产过程中工艺参数的控制是超细WC粉末制备的关键.单一性质的APT有利于控制煅烧产物的质量,优化煅烧工艺参数可避免"夹生"硬颗粒;氧化钨还原过程难以控制反应条件一致,多相反应同时发生时控制WO2的生成和还原及W...     

直接还原碳化法制备超细WC-Ni-Fe合金粉的研究

采用超声喷雾热转换法制取的（WO3J－NiO-FeO）纳米级复合氧化物粉末为原料,按WO3＋C→WC＋CO的基本反应进行直接碳化,制备超细WC－Ni-Fe纳米级合金粉。在碳化过程中,用DSC、XRD、SEM等分析手段,研究了氢气与氮气对直接还原碳化反应温度、反应历程以及粉体物相和粒度的影响。 结果表明,在氢气气氛下,直接还原碳化温度明显低于氮气气氛（约低170℃）;无论在氮气或氢气气氛下,直接还原碳化过程均由前期的还原过程（WO3→WO2．72→WO2→W）和后期的碳化过程（W C→WC）组成;所制备的合金粉体粒度小于200－300nm。     

反应高能球磨制备纳米WC/MgO复合粉末

将WO3、C和Mg粉末按摩尔比为1:1:3混合,在室温下用高能球磨法对其进行球磨,经XRD、SEM 和TEM分析表明, 在球磨到4.7 h时,WO3、石墨和镁之间发生氧化还原反应直接生成了WC和MgO粉末,之后随球磨时间的延长,粉末不断细化.球磨50 h后,得到WC晶粒度和颗粒度分别约为25 nm和100 nm的WC/MgO复合粉末.实验结果和热动力学分析表明,WC/MgO的合成是一个自蔓延反应过程,此反应可以在很短的时间内完成.     

机械力促进低温快速反应的研究

研究了机械力作用下铁矿粉与碳粉的物理化学性能的变化规律.在球磨过程中,铁矿粉与碳粉的颗粒度及晶粒不断细化、比表面积不断增大,随着作用时间的延长,粉体会无定形化,甚至发生相变.在晶粒细化过程中,晶粒发生畸变和位错,形成了许多活化中心,这样就可以显著降低反应活化能,同时由于粉体比表面积的不断增加,极大改善了粉体的化学反应性能,促进了气固反应和固固反应,与传统粗粉体相比,氧化铁的还原温度下降300℃左右.采用催化剂和机械力共同作用,会更加明显降低碳还原铁矿粉、气基还原铁矿粉的反应温度.     

胶状碳包覆前驱体工艺制备超细、纳米碳化钨粉的研究

介绍了一种以高团聚态纳米W为原料,采用胶状碳包覆前驱体工艺,低成本、高效率制备高稳定性、低氧、均质、粒状超细和纳米WC粉末的新方法,并对碳化工艺条件进行了探讨。结果表明,氢气氛可以加速C-W反应过程;WC粉对原料W粉的粒度分布特征具有继承性;采用比表面积平均粒度为46.1nm的W粉为原料,当碳化温度由1 000°C增加至1 300°C时,WC的BET比表面积平均粒度由68.6 nm增加至339.4nm,氧含量由0.44%降低至0.10%。     

HVOF 制备 MCrAlY 涂层过程中 WC 杂质颗粒的演变遗传行为研究

在热喷涂工业生产过程中,喷涂制备不同材料体系的涂层之前需要对送粉路径(送粉罐、送粉盘、搅拌器、送粉管路、送粉针)进行清理,但由于送粉路径内部结构复杂且存在静电吸附效应,使得残留于喷涂系统的粉末无法被完全去除,通常以微量杂质颗粒的形式被带入新涂层,进而影响新涂层的性能。为此,本文研究了在单晶基材表面采用高速火焰(HVOF)喷涂制备MCrAlY涂层过程中,送粉路径残留的WC杂质颗粒(WC-10Co4Cr)在涂层及涂层与基材界面处的遗传演变行为,分别采用SEM、EDS分析了WC杂质在喷涂态、热处理态涂层中的微观组织和相组成。研究结果表明,WC杂质颗粒确实存在于MCrAlY涂层中,并在后期热处理及氧化试验中进一步分解而固溶于涂层中,甚至扩散至单晶基材内部引起含W碳化物的生成,影响涂层及单晶基材的显微组织,改变局部的成分均匀性。同时,本文还采用ThermoCalc软件进行了热力学计算模拟,辅助分析了WC分解及W与C元素在显微组织中的遗传特性。对于WC类粉末和MCrAlY粉末共用的HVOF喷涂设备,建议给MCrAlY粉末配备单独的送粉路径,以确保涂层的纯净度与质量。     

储存时间对碳化钨粉的影响

本文根据具体事例和多次试验研究证明:WC粉不是惰性化合物,储存到一定时间就会在粉末的表面生成一层金属氧化物薄膜,其氧化程度随时间的延长而日趋严重;经XPS测定,这层氧化物不是WO_2而是WO_3 ,其厚度为35一50A;正是由于氧化物的生成,引起料粒硬化而使压制产品产生了缺陷;为确保加工产品的质量,对WC粉的确有一个“储存期限”。这一结论改变了美国厂家的观点,得到了他们的承认和称赞。本文还简要地介绍了这层氧化物薄膜对工艺性能的影响及其解决办法。     

铝合金表面爆炸喷涂WC-17Co涂层性能的研究

本文采用爆炸喷涂系统在铝合金表面制备了WC-17Co涂层.利用SEM,EDAX,XRD,HAXD等设备对涂层组织性能进行了分析.研究表明,涂层硬度在1100～1300 HV之间,孔隙率平均小于1.0％,而且单个孔隙的最大尺寸≤0.012 mm.涂层中没有发现明显的氧化物.WC颗粒在喷涂过程中能够产生轻微的脱碳反应,生成W2C和Co3W3C.涂层的抗腐蚀性能较为理想,但涂层的相结构并不均匀.     

燃烧合成(W,Ti)C在硬质合金中的应用

研究了保护性气氛Ar气压力对燃烧合成TiC:WC=5:5的单相（W,Ti)C碳含量的影响。研究表明,在0．1－0．3MPaAr气压力范围内,增加Ar气压力,可阻碍燃烧坯体的膨胀或裂纹的出现,从而提高（W,Ti)C中的合成碳含量,并有利于其中游离碳含量的控制,当预热温度为800℃、Ar气压力为0．2和0．3MPa时,（W,Ti)C中游离碳含量分别为0．062％、0．32％。以0．3MPaAr气压力下合成的（W,Ti)C粉末与WC及Co粉为原料烧结制备YT15硬质合金时,WC在（W,Ti)C中有一个继续固溶过程,烧结后的合金硬度为92．1HRA、横向断裂强度为13251．9MPa。     

添加W粉对YG20C硬质合金组织及性能的影响

以在混合料阶段添加W粉与否的两种YG20C硬质合金为实验对象,研究了经不同烧结温度后W粉对合金常规性能(磁力、洛氏硬度、抗弯强度等)及显微组织的影响。结果表明:W粉的添加会促进YG20C硬质合金的晶粒长大,甚至导致异常粗晶的产生;添加W粉的合金γ相中固溶的W(或WC)的量从1 410℃的10.5%降至1 480℃的10%,而未添加W粉的合金从10.4%升至11.6%;此外,添加W粉的合金的抗弯强度随烧结温度的升高而大幅降低,从1 410℃升至1 480℃时降幅达到580 N/mm~2,而未添加W粉的合金的抗弯强度基本稳定在2 500 N/mm~2。     

氧化钨粉还原碳化机理分析及超细碳化钨粉的制备

以碳化过程和碳化机理分析为基础,以蓝钨(WO_(2.9))和紫钨(WO_(2.72))为原料,研究了碳化温度、碳化时间和W粉粒度对制取WC粉粒度的影响。试验结果表明,以WO_(2.72)为原料时,所制备的粉末粒度均小于以WO_(2.9)为原料所制备的粉末粒度,故以WO_(2.72)为还原碳化制备超细WC粉的原料为最优选择。在W粉粒度为0.2~0.3μm,碳化温度为1 350℃,碳化时间为10min/舟的条件下,最终得到WC粉粒度为0.4~0.5μm,完全符合超细WC粉末标准。     

纳米W粉阶段碳化制备纳米WC粉的工艺及机制研究

以平均粒径40 nm的W粉为原料,采用"预碳化+二段碳化"的阶段碳化工艺制备出平均粒径为82 nm的近球形WC粉。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、BET比表面积分析仪等测试方法,分别对碳化产物的物相组成、形貌和粒径大小进行表征。研究了不同预碳化温度和二段碳化温度对WC粉粒径和形貌的影响,并对阶段碳化的机制进行了讨论。结果表明,在800~1000℃范围内,WC粉的平均粒径随预碳化温度升高呈先减小后增大的变化趋势,在900℃达到最小值。WC粉的平均粒径随二段碳化温度升高而增大,当二段碳化温度高于1250℃时,WC粉的平均粒径显著增大。碳化过程中WC颗粒的长大主要是由碳化初期纳米W颗粒的烧结合并引起的。低温预碳化能够在W粉颗粒表面形成一定厚度的WC层,阻碍W粉颗粒发生烧结合并,从而有效抑制WC粉的长大。阶段碳化制备纳米WC粉的最佳工艺为:预碳化温度900℃,二段碳化温度1150~1200℃。     

钨粉和碳黑粉粒度对超细WC粉质量的影响

本文采用不同粒度的超细钨粉 (费氏粒度 :0 38、0 41、0 43、0 80、3 6 0、4 5 0、4 5 0 μm)与多种不同粒度的碳黑粉 (费氏粒度 :0 1、0 3、0 5、0 8、4 3、5 3μm)混合 ,在常规碳化工艺 (W +C =WC)条件下 ,( 830～ 1 5 6 0℃ )较宽碳化温度区间内 ,研究了钨粉粒度、碳黑粉粒度对所制备的WC粉的化合碳含量、粒度的影响。在试验中通过化学分析法 ,XRD分析测定WC粉的化合碳、游离碳含量及产物的物相组成 ,并用BET和费氏法测量WC粉的粒度。结果表明 :当采用超细碳黑 (粒度≤ 0 1 μm)时 ,随着W粉粒度变粗 (费氏粒度 0 38～ 4 5 μm)所得WC粉粒度由 0 5 7μm增大到 4 75 μm。碳黑粉粒度对WC粉粒度没有明显影响 ,但碳黑粉粒度对碳化温度、WC粉的化合碳含量、物相组成 ,即WC粉的整体质量影响大     

碳及碳化钨含量对掘进机刀具耐磨层性能的影响

以Fe基粉为主体成分,通过增加Fe基粉中碳含量以及向Fe基粉中添加颗粒状碳化钨,研究不同的碳含量和增加WC颗粒对掘进机滚刀耐磨层性能的影响。研究结果表明：在Fe基粉中加入30%的WC颗粒使得耐磨层抗磨粒磨损性能较纯Fe基粉提高3倍;当将Fe基粉中w(C)由0.15%提高到0.45%时,耐磨层耐磨性能提高约2倍;在w(C)为0.45%的Fe基粉中添加WC,其耐磨性能变化较小,且其剪切强度下降30%。