碳纳米管模板法制备碳化钨纳米棒的可行性研究

采用碳纳米纤维管,WO3和I2为原料对碳纳米管模板法制备碳化钨纳米棒的可行性进行了研究,并对其制备原理进行了分析,提出了因碳纳米管产生的隧道效应,挥发性钨源被不断吸入纳米管内并与管壁发生碳化反应生成碳化钨棒的反应模型;在实验结果的基础上,进一步提出了纳米棒强化的新概念硬质合金的制备新方案。     

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。     

烧结法制备碳化钨复合涂层研究

采用烧结法制备碳化钨复合涂层。采用在45钢基体上涂覆镍基自熔合金及碳化钨粉末工艺，通过真空烧结，制得了性能优良的硬质涂层。分析了所制备的涂层组织、性能及与基体间的界面结合状况，结果表明：涂层与母材之间具有良好的结合特性。所制备的碳化钨复合涂层硬度HRC为60-65。     

电化学回收WC粉末质量控制问题的探讨

采用扫描电镜对电化学回收WC骨架与重碳化后的电化学回收WC粉末形貌进行了观察。发现回收WC粉末中存在因Co溶解不完全、未溶骨架破碎不彻底以及废合金来源复杂所导致的明显的成分与粒度不均匀性问题。在实验观察与分析的基础上,提出了回收WC粉末与再生硬质合金质量改进的建议。     

氢气脱蜡工艺与原料WC碳量的选择

将不同碳含量碳化钨配制的钴含量为11%左右的硬质合金石蜡混合料压制成压坯,将压坯置于一体化ZKL-16氢气脱蜡真空烧结炉和真空脱蜡真空烧结炉中,采用氢气、氮气、真空三种脱蜡方式分别进行脱蜡后真空烧结,烧结后的合金进行检测分析,比较发现采用氢气脱蜡真空烧结工艺可采用饱和碳化钨。在氢气脱蜡工艺下,研究了各工艺参数对脱蜡效果的影响,以确定氢气脱蜡条件下矿用硬质合金原料WC碳量的选择。结果表明,采用饱和碳含量6.13%的WC作为原料,经氢气脱蜡真空烧结,可生产出合格的硬质合金。     

线切割加工硬质合金模具的WC浸出机理及抑制研究

快走丝线切割工作液组成包括水、基础油、表面活性剂、爆炸剂、防锈剂、缓蚀剂、极压剂、防腐剂等,而碳酸钠是一种常用的防锈剂。本文采用实验研究与理论分析相结合的方法,通过硬质合金的浸泡实验与实际切割实验,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)等设备,研究了碳酸钠对硬质合金中WC浸出的影响。研究结果表明:在硬质合金的线切割加工过程中,由于高温的作用,硬质合金表面的WC会由于氧化作用而生成三氧化钨,加入碳酸钠后,溶液为碱性环境,易生成钨酸根离子,三氧化钨的氧化溶解程度加剧。三氧化钨脱落之后,内层的WC继续氧化溶解促使了W的浸出,从而降低了硬质合金的硬度、耐磨性和使用寿命。在工作液中添加硼砂、油酸三乙醇胺和苯并三氮唑能够有效抑制WC的氧化溶解,减少W的浸出。     

两步碳化制备纳米WC粉末及其合金性能

研究了两步碳化工艺对氢还原/碳化制备的纳米WC粉末及其WC-Co合金性能的影响。结果表明,WC粉末的晶粒聚集和异常粗大颗粒主要是由于碳化初期钨颗粒因烧结合并增粗,而钨粉碳化不完全主要是由于碳化后期的温度偏低,利用先低温碳化后高温碳化的两步碳化工艺不仅能够有效抑制纳米颗粒烧结合并增粗,而且可以使钨粉充分碳化,得到颗粒细小、均匀,W2C含量极少的WC粉末;采用1120℃碳化加1180℃碳化的两步碳化工艺制备出的138 nm的WC粉末,W2C含量少于0.5%(质量分数),以其为原料制备的WC-Co烧结体显微组织结构均匀,为超细晶硬质合金,综合性能优良,洛氏硬度HRA高达93.7,抗弯强度高达4380 MPa。     

碳化钨和碳化钒在固相钴中的固溶研究

分别以BET粒度为0.15μm和0.23μm的碳化钨粉末与钴湿磨压制制备成WC-90%Co试样条,分别以Fsss粒度为1.0μm和1.5μm的碳化钒粉末与钴湿磨压制制备成VC-95%Co试样条。将以上四种试样条分别于1 100、1 150、1 200℃进行真空烧结,将烧结后的试样条研磨抛光后采用X衍射仪和扫描电镜研究碳化钨和碳化钒在固相钴中的固溶情况。研究结果表明:两种粒度的WC均于1 150℃逐渐溶解到Co中形成γ-固溶体,其固溶度随温度升高而增大,1 200℃固溶完全;两种粒度的VC粉末于1 100℃逐渐溶解到Co中形成γ-固溶体,1 150℃固溶完全。     

硬质合金刀具钴和碳化钨的浸出研究

硬质合金刀具在高速切削时,必须使用水基加工液。然而发现使用时水基加工液会使硬质合金中的钴、碳化钨浸出。本文通过浸泡试验,借助于扫描电镜和能谱分析,研究了不同温度时三乙醇胺溶液、碳酸钠溶液和苯并三氮唑溶液对硬质合金刀具中钴和碳化钨浸出的影响。实验结果表明:三乙醇胺溶液对硬质合金刀具中的钴有浸出的作用,常温下钴的浸出率为17.32%,随着温度的升高浸出作用明显,150℃时钴的浸出率为47.72%;碳酸钠溶液对硬质合金刀具中碳化钨有浸出作用,常温下钨的浸出率为13.28%,随着温度的升高,碳化钨的氧化溶解加剧,钨元素的浸出更加明显,150℃时钨的浸出率为45.59%;苯并三氮唑溶液对硬质合金中的钴无浸出作用,对硬质合金中的钨浸出作用不明显,150℃时钨的浸出率为1.28%。     

钨粉分级在粗晶碳化钨粉生产中的应用

晶粒粗大且均匀的碳化钨粉一直是粗晶硬质合金制造者的迫切需要,本文通过对钨粉分级再碳化工艺的研究,有效解决粉末夹粗夹细现象,制造粗晶碳化钨粉。试验表明,此方法制造的粗晶合金结构均匀,性能优越。     

粗晶碳化钨粒度对WC-Co合金晶粒度的影响

选用供应态分别为30μm和12μm的二种粗颗粒WC粉末,研究不同方法表征的粉末粒度与合金晶粒度的关系。结果表明:三种粉末粒度测定方法给出的结果都呈现粒度越粗合金的晶粒度也越粗的规律。粗颗粒WC的研磨态粒度与合金的晶粒度相当接近,金相法测得的12μmWC的晶粒分布与所制备的合金的晶粒度的一致性比30μmWC制备的合金要好。粗晶WC研磨态的Fsss粒度可以用于评价粗晶WC晶粒度,也可以预测WC-Co合金的晶粒度。     

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 针对在Gleeble 3800热/力学模拟试验机上进行高温压缩试验时出现砧子受力部位凹陷的现象进行了分析，并提出延缓此现象发生的措施。     

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。     

APT煅烧工艺对WC质量的影响

从粒度均匀性和聚集团粒量讨论了APT煅烧成WO3时的煅烧工艺对WC质量的影响,分析了引起WC粒度均匀性和聚集团粒的原因,并提出了较佳煅烧工艺。     

2011年上半年钨市场变化及对硬质合金行业的影响

本文以2011年上半年钨市场变化情况为主要研究对象,对国内外钨价格变化情况、生产情况、进出口情况、需求情况进行了研究,并结合相关数据分析了产生的原因及其对硬质合金行业的影响。预计未来较长的时期一方面国内外钨的需求量仍将继续增长,另一方面由于钨价格仍将在高位振荡,硬质合金行业的盈利水平将进一步降低,生产风险将进一步增加。这将促进硬质合金行业内企业经营方式和产品结构的调整,从而推动全行业的发展。     

原位冶金反应氧化钨制备碳化钨

在密闭和开放两种环境下,采用原位合成法在采掘机截齿齿体(20CrMnTi)的齿顶孔内制备钨基硬质合金,研究了原位反应的热力学原理、产物的微观组织、成分、相组成及其形成机理。结果表明:在非平衡快速凝固条件下,凝固组织内应力较大,内部有裂纹出现。在相对密闭的环境下反应,生成的产物是W、W2C、Al2O3。W或W2C与Al2O3的界面清晰,产物多孔且硬度高。采用电弧为外加热源,开口情况下WO3大量汽化,导致钨元素大量损失,产物中钨元素的含量很低,几乎没有生成W2C和WC。最后,文中列举了解决这些问题的几种改进措施。     

碳含量对盐助燃烧合成法制备的超细WC粉体形貌、尺寸和相的影响

在WO3-Mg-C-Na2CO3体系中,引入NaCl做稀释剂,通过盐助燃烧合成法制备了超细碳化钨（WC）粉体。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射（XRD）对产物进行分析,研究了碳（C）含量对制备的WC粉体的形貌、尺寸和相的影响。结果表明：在m=0.125（Na2CO3的摩尔数）基础上,将原料中碳的摩尔数从l=2增加到2.25和2.5,浸出前产物由少量大尺寸颗粒及大量小尺寸颗粒组成;浸出后产物是由亚微米小颗粒团聚而成,颗粒之间熔化烧结现象很弱,呈弱团聚状态;浸出产物的粒度分布基本符合正态分布,尺寸在200～350nm的范围内;在l=2.25条件下,合成的产物主要为目标产物WC,副产物W2C含量极少。即k=2.0（NaCl的摩尔数）,m=0.125,l=2.25为制备单相WC的工艺条件。     

莫来石涂层对碳化硅材料高温抗氧化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在不同颗粒尺寸的再结晶碳化硅材料表面制备了莫来石涂层，研究了涂层和颗粒尺寸对再结晶碳化硅材料在1500℃时的高温氧化行为的影响。结果表明：莫来石涂层可显著提高再结晶碳化硅材料的高温抗氧化能力，且随涂层厚度增加，再结晶碳化硅材料的抗氧化能力提高；而且莫来石涂层和粗颗粒碳化硅粒子共同作用时效果更好。     

HVOF碳化钨金属陶瓷涂层对基体疲劳性能影响的研究现状

由超音速火焰喷涂（HVOF）制备的碳化钨金属陶瓷涂层,具有接近完全致密、结合强度高、硬度高等优势。本文综述了金属表面HVOF碳化钨金属陶瓷涂层疲劳寿命影响的研究现状,并分析了产生疲劳裂纹的原因,影响疲劳寿命的原因有涂层与基体的性能差异、喷砂引入的缺陷、残余应力及涂层制备工艺等的影响。改进措施有涂层设计、基体不做喷砂或喷丸替代喷砂等改变前处理工艺、获得或提高涂层压应力、减少碳化物的分解、合理的工艺参数（如高的速度）、合适的涂层厚度、选用高含量粘结物的碳化钨金属陶瓷粉末、合适的涂层后处理方法等措施。