机械合金化制备纳米晶硬质合金粉的进展

综述了机械合金化制备纳米晶硬质合金粉的概况、原理和两种用该方法制备纳米晶硬质合金粉的方式。并分析了各工艺参数对机械合金化制备纳米晶硬质合金粉的影响。该技术工艺简单，可实现工业化生产，是一种很有应用前途的方法。     

纳米硬质合金研究进展

文章综述了喷雾转化法纳米硬质合金制备工艺。阐述了适用于纳米硬质合金烧结的等离子活化烧结和微波烧结;介绍了晶粒长大抑制剂的种类、数量、加入方法对晶粒长大的影响．     

纳米WC/Co硬质合金粉末烧结早期的晶粒长大研究

研究了纳米晶粒WC／Co硬质合金烧结早期的晶粒长大问题，利用X射线衍射、TEM等技术对烧结过程中晶变化情况进行分析，并在此基础上探讨了烧结早期的晶粒长大机制。实验结果表明：WC晶粒长大在加热过程已经发生；晶粒开始长大温度为1000℃，在1100℃部分晶粒长大到100nm；在1200℃，有更显著的晶粒长大发生，有些尺寸达到400nm。烧结过程中WC晶粒形状变得规则化。烧结早期WC晶粒长大是在晶粒旋转合并机制与局部液相烧结机制共同作用下完成。     

超细晶硬质合金的制备

以纳米WC粉末与超细钴粉为原料,采用行星球磨混料→压制成形→氢气脱胶→真空烧结工艺制备了WC-10Co超细晶硬质合金.研究表明,采用行星球磨混料获得的混合料分散均匀,颗粒细小且成形性好.采用该混合料在1 360℃下真空烧结制备的超细硬质合金其平均晶粒尺寸约0.34μm,抗弯强度3 100 MPa,硬度HV60为1 900,断裂韧性10.3 MPa·m1/2     

一种新型晶粒长大抑制剂对纳米硬质合金烧结行为的影响

研究了一种新型晶粒长大抑制剂对纳米硬质合金真空烧结行为的影响，探讨了其影响机理。结果表明．新型晶粒长大抑制剂有利于烧结致密化；在传统抑制剂——过渡族元素碳化物中添加新型晶粒长大抑制剂，即获得复合抑制剂，其抑制晶粒长大的效果显著，并明显使WC晶粒在烧结过程发生定向生长；含0．1％新型晶粒长大抑制剂的WC—10Co-0.8VC/Cr2C3纳米晶复合粉末压坯在1375℃烧结30min后，密度为14．48g／cm^3,晶粒尺寸为160nm。显微硬度为2150MPa。     

超细/纳米硬质合金及晶粒长大抑制剂的研究

超细／纳米WC-Co硬质合金由于其优越的性能而获得更加广泛的应用,从而成为近年来各国政府研究学者及厂矿企业十分关注的热门话题。本文综述了国内外在超细／纳米硬质合金及晶粒长大抑制剂方面的研究进展。重点介绍了超细／纳米WC-Co复合粉末的制备技术和新的烧结工艺以及晶粒长大抑制剂的种类、添加方式和作用机理。     

纤维状WC晶粒硬质合金的制备

以高能球磨方法处理制备的纳米晶复合粉末为原料，通过真空烧结制备硬质合金块体，研究该纳米晶复合粉末的烧结致密化行为和显微结构特征。结果表明：该纳米晶粉末的烧结致密化可依烧结温度从低至高分为、3个阶段，而在高于1250℃的液相烧结阶段，将温度提高至1375℃烧结30min，可获得密度为14．46g／cm^3、烧结收缩率为27．2％的致密硬质合金。此时，WC晶粒呈纤维状，随机分布在烧结体中，其长度约为1．2μm，径向尺寸约为100nm；采用高能球磨处理工艺可以获得原位生成的纤维状WC晶粒增强的硬质合金。     

Co含量与烧结温度对纳米晶WC-Co硬质合金结构与性能的影响

WC晶粒并合生长与WC原料特性以及合金中的Co含量密切相关。以比表面平均径为70 nm的WC粉末为原料,采用VC+Cr3C2作为晶粒生长抑制剂,探讨Co含量与烧结温度对WC-Co合金结构与性能的影响。结果表明,Co含量增加能降低纳米晶WC晶粒的邻接度,进而有效抑制烧结过程中WC晶粒的并合长大。在1 330℃下加压(0.9 MPa)烧结制备WC-15Co-0.7Cr3C2-0.6VC合金,WC平均晶粒尺寸为160 nm,合金硬度为93.6 HRA,抗弯强度为4160 MPa(C型样品),Palmqvist断裂韧性KIC为10.1 MPa m0.5。热分析结果表明,合金液相出现温度在1 322~1 345℃之间,没有出现液相温度的纳米尺寸效应。     

微波反应烧结制备硬质合金工艺的性能研究

WC-Co硬质合金作为一种特殊的工具材料,其具备较强的性能,能妥善解决传统硬质合金硬度和强度间的问题,实现双高的局面,所以,被广泛应用在各行业中。但从目前硬质合金研究情况来看,研究人员通过各种方法来制作纳米WC-Co粉末,但在烧结制备纳米WC-Co硬质合金方面出现很多问题,主要原因是受到烧结技术水平的限制,现存烧结技术无法合理控制烧结中WC晶粒的增长。基于此,本文将WC粉和Co粉为原料粉末,添加适量的晶粒长大抑制剂,将其放在磨机中进行湿磨,再压成生坯,然后在微波环境下进行烧结,从而分析不同因素给烧结工艺参数带来的影响,如保温时间、脱蜡时间、烧结温度等因素。     

纳米晶WC-10Co复合粉末烧结行为的研究

本文研究了机械合金化制备的纳米晶WC 10Co复合粉末的真空烧结特征 ,分析了孔隙度、显微硬度随绕结时间延长和烧结温度升高的变化规律 ,考察了一种新型抑制剂的作用。结果表明 :在 132 5℃ / 15min的烧结条件下 ,样品的相对密度达到了 98%以上 ;烧结样品的显微硬度随着烧结时间的延长和烧结温度的升高先增加后降低 ,并且在 132 5℃ / 15min的条件下其硬度为 2 2 95MPa ;新型抑制剂A既有利于晶粒长大的控制 ,同时又有利于材料致密化的进行 ,显著地提高了合金的性能。     

纳米硬质合金用成形剂设计的探讨

介绍了成形剂对纳米硬质合金的影响 ,提出了纳米硬质合金制备中的成形剂设计原则 ,综述了有关成形剂的研究情况。     

机械合金化制备纳米WC硬质合金粉的研究

综述了机械合金化的原理、设备和特性。论述了用机械合金化技术制备纳米WC硬质合金粉的影响因素。     

真空冶金法回收WC-Co硬质合金废料的研究

通过热力学计算,从理论上分析了1 550~2 000℃、压力小于1.73Pa的条件下,采用真空冶金法可以从WC-Co硬质合金废料中分离WC硬质相和钴黏结相。随后,以钴含量为3%~15%的WC-Co硬质合金废料为原料进行了钴含量对钴挥发率、纯度以及对WC粉末质量影响的研究。结果表明,钴挥发率随原料钴含量的增大先增大后减小,钴含量为8%时钴挥发率达最大值86.63%;原料钴含量对金属钴的纯度无明显规律性影响,钴含量为12%时金属钴纯度达最大值99.95%。WC粉末的XRD谱显示,当原料钴含量为3%和15%时出现钴衍射峰,有钴残留,原料钴含量为5%、8%及12%时未出现钴衍射峰,各次试验均未出现W2C相,无明显脱碳;WC粉末的SEM形貌显示,粉末呈近球形,表面光滑,粒径为1~8μm。试验制得了合格WC粉末和金属钴。     

硬质合金多孔材料的研制

在多年的试验探索基础上,通过与普通金属多孔材料的对比分析,试制出硬质合金多孔材料,并提出了生产硬质合金多孔材料的方法。     

钢结硬质合金预合金粉的研究

分析了钢结硬质合金预合金粉组织的特征，研究了不同含碳量对预合金粉组织的影响，制定出针对钢结硬质合金预合金粉特点的制粉工艺，通过还原退火处理降低了预合金粉的氧含量，并使合金粉组织得到了改善。     

含板状晶WC双模组织结构硬质合金的研究

采用超细WC原料，在WC-20Co合金中加入纳米Y2O3，在1440℃的液相烧结温度下获得了含板状晶WC双模组织结构的合金。通过对比低于共晶温度下热压固结工艺与传统液相烧结工艺制备的WC-20Co=1Y2O3硬质合金的组织结构发现，液相烧结合金中WC板状晶是在液相烧结阶段通过液相重结晶形成的，均匀分散在合金中的Y2O3具有促进WC从粘结相中均匀析出长大、抑制WC沿C轴方向生长的作用，因而使合金中粗大的WC呈现板状晶的形貌。研究结果表明，板状晶强化的双模结构WC-20Co—1Y2O3合金具有较好的综合性能。     

碳化钨、硬质合金文献调研

通过对国内外钨深加工文献信息的检索,介绍了近年来国内外碳化钨、硬质合金的研究进展,指出我国碳化钨粉和硬质合金的研究在生产方面虽取得一定成绩,但距世界先进水平还有较大差距,需加强新工艺、新产品的研究开发工作。     

硬质合金刀具中WC的浸出机理研究

采用蒸馏水和碳酸钠溶液对WC粉和硬质合金刀片进行浸泡试验,并借助扫描电镜、X射线能谱仪等设备,研究硬质合金中WC浸出的影响因素和机理。结果表明,水、碳酸钠均可导致硬质合金中WC的浸出,在较高溶液温度下碳酸钠的影响非常明显。切削液中H+、OH-和HCO3-等离子的存在是WC浸出的根本原因,钨最终以WO24-形态进入溶液而从刀片表面脱落。     

WC粉末粒度与形貌对硬质合金中WC晶粒度、晶粒形貌与合金性能的影响

探讨了粗颗粒与特粗颗粒两种粒度级别以及平面化表面与球化表面两种形貌特征的WC原料对WC-Co硬质合金中WC晶粒度、晶粒形貌以及合金性能的影响。结果表明,分别采用费氏粒度为11.4￣13.4μm,与22.0￣28.3μm两种粒度级别的WC粉末为原料制备合金,尽管两种合金硬度之间存在明显差别,但是两种合金的晶粒度相差很小,在4.0￣4.3μm之间,同属一种粒度级别。WC原料的原始形貌对合金中WC晶粒形貌与合金性能影响很小,碱金属掺杂原料制备的合金中WC晶粒结晶完整性相对较差。因此,高纯原料是制备高性能硬质合金的基础。     

硬质合金磨削废料中钨的回收利用研究

采用氧化焙烧-常压(高压)碱浸和苏打焙烧-常压水浸工艺,对硬质合金磨削废料中WC的焙烧浸出工艺进行了研究。XRD分析氧化焙砂,发现生成了难以分解破坏其结构的Fe(Al,Cu,Ti,Co)O.xSiO.2yWO3的多组分复杂固溶体物相,即使采用高温高压碱浸工艺,钨的浸出率也只有33%左右。苏打焙烧,增加碳酸钠量,提高焙烧温度,均可提高WO3浸出率(最高可达99.35%),降低其渣中含量(最低可至0.2%)。XRD分析可知,苏打焙烧可以抑制Fe(Al,Cu,Ti,Co)O.xSiO.2yWO3固溶体结构的形成。