以紫钨为原料制备超细WC-Co硬质合金

超细硬质合金具有高硬度、高耐磨性等优异性能,保证超细硬质合金的晶粒度小而且均匀的一个关键因素就是以粒度细小、分布均匀的超细WC粉末为原料。超细WC粉末的制备过程中,常用的氧化物原料为蓝钨,以紫钨为原料的制备工艺报道较少。采用相同的工艺,分别以蓝钨和紫钨为原料制备出超细WC粉末,并采用相同工艺制备出超细硬质合金,对两种产品性能进行对比,发现以紫钨为原料制备出的超细硬质合金晶粒度小,强度和硬度高,具有较好综合性能。     

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。     

球磨工艺对细颗粒钨粉质量及硬质合金晶粒夹粗的影响

利用球磨机对细颗粒钨粉进行分散处理，研究球磨过程不同转速、不同时间对细颗粒钨粉粒度及团聚颗粒的影响。将球磨后的钨粉制备成碳化钨粉和硬质合金，通过合金金相组织的对比分析找到细颗粒钨粉球磨工艺与合金晶粒夹粗的关联性，为合金晶粒夹粗问题提供新的解决思路。结果表明：选用21 r/min、80 min的球磨工艺分散处理的钨粉团聚颗粒最少，制备的碳化钨粉生产的硬质合金WC晶粒大小均匀、无夹粗出现。     

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...     

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WC-Co复合粉的原位反应合成及烧结致密化

以微米级蓝钨(WO2.9)、四氧化三钴(Co3O4)和炭黑(C)为原料,采用真空原位还原碳化反应制备超细WC-Co复合粉末,经过真空烧结得到WC-Co合金块体。利用扫描电镜、X射线衍射仪观察和分析复合粉末及合金显微形貌及物相组成,研究原料粉末中配碳量对WC-Co复合粉及合金物相与力学性能的影响。结果表明:所得平均粒径为300 nm的超细WC-Co复合粉末的主相均为WC和Co相,含有少量的η相(Co3W3C);原料粉末中配碳量(质量分数)为16.69%较为合适,此时可获得物相纯净、平均晶粒尺寸470 nm的超细晶WC-Co硬质合金,合金的横向断裂强度为2 464 MPa;原料粉末中配碳量为16.85%时,合金中存在少量的游离碳,横向断裂强度只有1 946 MPa。     

添加剂对双晶结构硬质合金微观组织和性能的影响

以粗细两种粒度WC粉、Co粉为原料,分别选取Mo、Cu、VC、Cr_3C_2、Y_2O_3为添加剂,采用粉末冶金法制备了具有不同WC晶粒度分布、不同添加剂的硬质合金,并使用XRD、SEM、排水法和维氏硬度计分别分析合金的物相组成、显微组织、密度和力学性能。结果表明:所制备合金物相组成几乎一样,均显示出较明显的WC峰;随着粗晶WC与细晶WC粉末质量比的降低,合金中异常长大的WC晶粒减少、硬度持续增大但韧性下降。添加剂能够有效抑制WC晶粒的长大,提高合金硬度,但合金的相对密度随着添加剂含量的增大而减小。添加1%Cr_3C_2制备的双晶结构硬质合金的综合性能最好。     

纳米硬质合金制备技术的研究

对细化硬质合金晶粒的意义及纳米硬质合金的发展现状等概况进行了阐述.采用小角度X射线衍射法对原料WC粉及球磨混合料进行了检测,通过扫描电镜、能谱仪等分析了合金制备过程中抑制剂不均匀所产生的原因及其对合金晶粒大小的影响,改进了抑制剂的生产工艺,成功制备出纳米硬质合金样品.     

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。     

WC-Co硬质合金制备中铝元素对钨产品的影响

在仲钨酸铵(ammonium paratungstate,APT)中添加一定量的Al(NO_3)_3·9H_2O,制得Al含量(质量分数)为1.0%的APT-Al复合粉末。经煅烧、还原、碳化和液相烧结,分别得到含Al的W粉、WC粉及WC-Co硬质合金等钨产品。通过X线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对W及WC粉的形貌及结构进行分析,并分析Al元素在几种钨产品中的分布,研究WC-Co硬质合金制备过程中Al元素的相演变情况,以及Al元素对各阶段钨产品组织形貌与结构的影响。结果表明:在WC-Co硬质合金的制备过程中,Al元素经历Al_2(WO_4)_3—AlWO_4—Al_4C_3的相演变。Al_2(WO_4)_3和AlWO_4阻碍W颗粒通过"挥发-沉积"机制而长大,导致钨粉细化;Al_4C_3颗粒分布于WC颗粒之间,并阻碍细小WC颗粒通过晶界迁移而长大;WC-Co硬质合金中的Al元素主要分布在Co粘结相中以及细小WC颗粒聚集处,使得合金的致密度、硬度和断裂韧性都降低。     

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.     

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。     

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。     

不同工艺条件对WC-20％Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨法制备WC—Co粉末,分别在低压和真空条件下制备WC-20％Co硬质合金,通过对合金性能的检测和金相组织的观察,研究了球磨时间和烧结工艺对硬质合金性能的影响。结果表明,球磨时间对硬质合金性能和组织结构有明显的影响;通过控制适当的球磨时间,町提高硬质合金的硬度和高韧性;通过调节工艺,真空烧结也可以提高合金的性能,低压烧结对粗颗粒WC为原料的合金的综合性能提高不明显。     

预弥散强化镍粉——硬质合金的新型粘结剂

叙述了以预弥散有纳米Ａｌ２Ｏ３的镍粉代替钴粉作粘结剂以提高ＷＣＮｉ硬质合金性能方面的初步研究；制得的ＷＣＮｉ硬质合金的物理机械性能可达到ＷＣＣｏ合金的水平     

球形铸造碳化钨的制备技术

介绍了国内外近年来的球形铸造碳化钨生产方法。球形铸造碳化钨制备技术按原料可分为两类，一类以W、WC、C为原料，通过雾化制备，如旋转雾化、超高温熔炼气体雾化等；另一类是以铸造碳化钨为原料，通过高温改性处理制备，如等离子球化法、感应或电阻加热球化法等。无论采用何种方式均能制备出化学性能稳定、显微硬度达3000kg／mm^2、组织结构均匀致密、100％细等轴树枝状晶粒、流动性能好的球形铸造碳化钨粉末，但因设备、工艺方法等的差异，各种方法均有各自不同的特点。     

一种利用废残粗晶硬质合金生产超细WC-Co复合粉末的新方法

随着钨矿开采和钨用量的增加,钨的储量已越来越少,世界钨业将面临严峻的原钨短缺。面对这种形势,专家们研究了许多的对策,回收再生和有效利用废残硬质合金便是其中之一,它是弥补原钨资源不足的重要措施。本文研究了一种利用废残粗晶硬质合金生产超细WC-Co复合粉末的新方法,用这种粉末生产的超细硬质合金强度及硬度高,综合性能好。