中国超细晶粒WC-Co硬质合金研究进展

概述了我国超细晶粒WC-Co硬质合金的研究开发现状与进展。我国在制备超细晶粒硬质合金主要粉末原料的批量化生产技术及烧结过程中抑制WC晶粒长大等关键技术方面已取得重要进展，可制备出超细和纳米晶粒硬质合金，获得优异性能。在此基础上推动我国超细晶粒硬质合金向产业化发展的基础条件已趋于成熟。对超细晶粒硬质合金工业化技术开发的重点方向提出了建议。     

WC粉末粒度与形貌对WC-6Ni亚微米硬质合金组织及性能的影响

采用3种亚微米级WC粉制备了3种相同组成成分的WC-6Ni亚微米硬质合金,探讨了WC粉末粒度与形貌对WC-6Ni亚微米硬质合金组织及性能的影响。结果表明:在相同成分、相同工艺条件下,WC粉末越细,所制备的合金晶粒度越小;原始WC颗粒形貌对合金中WC晶粒形貌及合金性能没有明显影响;对于亚微米硬质合金,当粘结相含量一定时,合金硬度随着合金晶粒度的增加而缓慢减小,其抗弯强度随合金晶粒度的增加而缓慢增加。     

超细晶WC-Co硬质合金制备技术的研究

以经喷雾转化、煅烧、低温还原碳化工艺制备出的纳米晶WC-6%Co复合粉末为原料,不添加晶粒长大抑制剂,经湿磨、成形和压力烧结工艺,成功制备出WC晶粒度在400nm左右的超细晶WC-Co硬质合金,并与传统工艺制备的合金进行性能对比。结果表明:复合粉末制备的合金中WC晶粒大小、组元分布更加均匀,晶粒无异常长大现象,强度和硬度均高于传统工艺制备的合金。     

超细、纳米晶硬质合金的原料制备研究

随着电子工业及汽车行业飞速发展,超细、纳米晶硬质合金需求量逐年上升。生产超细、纳米晶硬质合金的关键在于如何制备出性能优良的原料粉末和先进的合金烧结技术。本文侧重讨论采用对普通黄色氧化钨原料进行特殊的工艺处理,制备出粒度分布窄的超细、特细氧化钨产品,然后以此类产品为原料进行超细、纳米晶硬质合金的制备,并进行不同原料制备的合金性能对比。对比超细、纳米晶硬质合金性能,说明粒度细、分布窄的特细黄钨是更适合制备纳米晶硬质合金的原料。     

从硬质合金典型材质发展看中国硬质合金工业的技术进步

中国是世界硬质合金的生产与消耗大国,中国硬质合金工业的技术现状令世人关注.本文从硬质合金典型材质与关键原料制备技术及其微观组织结构与性能特性等方面,展示了近年来中国硬质合金工业的主要技术进展.包括紫钨工艺制备的超细、纳米W粉与WC粉,紫钨工艺与WC-Co纳米复合粉工艺制备的超细晶硬质合金,超粗晶硬质合金以及原位激发自润...     

气流粉碎方法制备超细WC粉末

气流粉碎技术是一种有效的粉末细化方法,目前主要应用于化工、医药等领域,在硬质合金制备领域应用气流粉碎技术目前还鲜有报道。以同种WC粉末为原料,分别采用高能球磨和气流粉碎的方法细化,通过实验对比两种工艺制备出粉末的物理性能及粒度分布、微观结构。发现气流粉碎方法细化粉末粒度小、分布均匀、无团聚、性能较好,适宜于制备高性能超细硬质合金。     

硬质合金中WC晶粒内部微孔形成原因探讨

利用扫描电镜对以蓝钨与黄钨为原料制得的粗颗粒W粉、WC粉进行形貌观察,并与其对应的WC-Co硬质合金金相组织进行了对比。以此为基础对硬质合金中WC晶粒内部微孔这一比较常见的现象作出解释,即合金中WC晶粒内部微孔主要来源于原料W粉。实验结果表明,选用蓝钨为硬质合金生产原料可使合金中WC晶粒内部微孔明显减少,从而使合金的综合性能得到提高。     

喷雾转化法制备WC-Co复合粉末制备硬质合金的研究进展

综述了国内外以钨源、钴源或钨源、钴源、碳源通过喷雾转化法制备WC-Co复合粉末及硬质合金制备的研究进展。主要讨论制备WC-Co粉末及硬质合金的思路、方法、工艺参数和合金性能,为喷雾转化法制备WC-Co复合粉末制备硬质合金提供研究思路及方法。通过不断优化、改进制备工艺和方法可制备出工艺流程短、组元分布均匀、杂质含量低、粒度分布窄、晶粒度小、成本低的WC-Co复合粉末。     

从硬质合金微观结构和性能对湿磨工艺的敏感性评价WC粉末的内在质量

以XLWC25型WC粉末为原料,采用滚动湿磨和搅拌湿磨工艺经过不同的湿磨时间制备5组WC-6Co硬质合金。从合金微观组织结构参数(平均晶粒度、邻接度、晶粒分布)和力学性能对湿磨工艺的敏感度方面,探讨了硬质合金关键原材料WC粉末内在质量的评定方法。结果表明,合金微观组织结构和力学性能对湿磨工艺变化的敏感度较低,在一定程度上反映了XLWC25型WC粉末具有较好的内在质量。采用搅拌湿磨工艺,湿磨6¹0 h,WC-6Co合金的微观组织结构均匀性和综合性能可达到最佳状态,优于滚动湿磨58 h制备的参比合金的综合性能。     

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     

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。     

WC/Co复合粉制备超细晶挤压圆棒工艺之研究

采用水溶液化学法制备的纳米复合粉作原料,研究制备超细晶挤压圆棒的生产工艺。含钴12%（质量分数）的WC/Co纳米复合粉中加入适量的复合抑制剂,经湿磨、挤压成型、加压烧结后检测其合金特性值,通过对比不同湿磨时间和烧结温度条件下的合金性能,研究复合粉生产挤压圆棒的工艺参数,研究结果表明：复合粉可应用挤压成型工艺生产出高性能的圆棒。钴12%合金圆棒的硬度可达92.8RA以上,抗弯强度达4 200MPa,碳化钨晶粒度小于0.4μm。     

Effects of cobalt additions on WC grain growth

Abstract

Inhomogeneity in the particle size of the tungsten carbide raw material can result in abnormal WC grain growth in WC–Co cemented carbides. For the preparation of ultrafine tungsten carbide powders and ultrafine cemented carbides, abnormal WC grain growth is the most troublesome issue. This paper deals with the effects of cobalt additions on WC grain growth during the carburisation process of nano- and coarse tungsten powders and the sintering process of ultrafine tungsten carbide powders. For the preparation of tungsten carbide powders, it was shown that through the incorporation of 0·035 wt-%Co into W+C mixtures, a dramatic change in WC grain morphology took place for coarse tungsten raw material, while for nanotungsten raw material, a pronounced WC grain growth took place. Plate-like truncated trigonal and hexagonal WC grains were formed during the carburisation process of coarse tungsten raw material containing 0·035 wt-%Co. For the sintering of ultrafine tungsten carbide powders containing 0·3 wt-%Co, an anisotropic and abnormal WC grain growth took place. The mechanisms for WC grain growth were discussed, and suggestions were made for the quality improvement of nano- and ultrafine tungsten carbide powders and ultrafine cemented carbides.     

超细晶WC-10Co硬质合金制备的主要影响因素

利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及力学性能测试分析,研究了不同粒度的WC和Co原始粉末经不同时间球磨后的微观形貌;并对球磨后的复合粉末添加不同配比的晶粒抑制剂,进行真空热压烧结制备了超细晶硬质合金,考察了不同配比的晶粒抑制剂对超细晶硬质合金组织和力学性能的影响。结果表明,使用原始细颗粒粉末,经较短时间的球磨处理就可以达到较好的细化效果;复合添加VC＋Cr3C2或VC＋TaC晶粒抑制剂对硬质合金晶粒的细化效果明显好于单一添加VC的细化效果;添加Cr3C2后WC晶粒呈近圆形,且硬质合金抗弯强度有明显提高;添加TaC后的WC晶粒呈三角形或四边形,促进了硬质合金的硬度提高。     

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。     

High temperature hardness of tungsten carbide

The effect of crystallographic orientation and test temperature on hardness of WC single crystals was investigated along with the hot hardness of poly crystalline tungsten carbide. Also investigated was the effect of carbide grain size and the amount of binder phase on the hot hardness of some cemented tungsten carbides. The hot hardness of single crystal WC on all major crystallographic orientations evaluated decreases very rapidly for increasing temperature, and the single crystal hardness on its hardest orientation is only about half of the polycrystalline material depending on the test temperature. Because of its polycrystalline character, some cobalt bonded cemented tungsten carbides can be harder than single crystal WC over some intermediate temperature range.     

时效处理对Stellite 6B钴基高温合金组织性能的影响

为了探究时效处理工艺对Stellite 6B钴基高温合金组织性能的影响,采用不同的时效处理方法对合金试样进行了处理,对比分析了不同时效处理工艺下试样的微观组织、显微硬度及碳化物析出情况。结果表明,随着时效处理时间的延长,碳化物的析出量增加,晶界上也开始析出能够强化晶界的碳化物链。时效处理参数为 980 ℃×12 h 时,效果最佳。此时,组织全部奥氏体化,基体和晶界上无大块的一次碳化物;析出的M23C6碳化物弥散均匀分布,尺寸控制在1 μm左右,最大不超过3 μm;晶界网状碳化物断开成碳化物链,最长不超过5 μm;合金硬度为HRC47.18,能够满足挤压模具对材料硬度的要求。     

紫色氧化钨的生产、检测及应用

简要介绍了紫色氧化钨的组成及生产原理,详细论述了其生产过程的控制因素、检测方法以及在超细钨粉及超细晶硬质合金中的运用.