YG8硬质合金注射成形脱脂工艺的研究

采用传统蜡基粘结剂和（油＋蜡）基改进粘结剂两种粘结剂，对粒度为1．97μm的WC-8Co混合粉末注射成形，研究了两种喂料的热脱脂、溶剂脱脂＋热脱脂工艺，确定了热脱脂、溶剂脱脂十热脱脂的优化工艺曲线。从脱脂速度和脱脂时间、脱脂缺陷和脱脂工艺控制的难易程度等方面比较了两种粘结剂的热脱脂和溶剂脱脂效果。研究了热脱脂温度、时间不同脱脂方式以及粘结剂组成对脱脂坯碳含量的影响。结果表明，以氢气为脱脂气氛，在450℃以下进行热脱脂可以将有机聚合物完全脱除而且不产生脱碳，溶剂脱脂后再进行热脱脂更有利于控碳和减少脱脂缺陷，而且大大缩短脱脂时间。（油＋蜡）基改进粘结剂在热脱脂和溶剂脱脂时具有更好的脱脂特性。     

YG8硬质合金注射成形脱脂工艺的研究

采用传统蜡基和(油+蜡)基改进型两种粘结剂,对粒度为1.97μm的WC-8Co混合粉末注射成形,研究了两种喂料的热脱脂、溶剂脱脂+热脱脂工艺,确定了热脱脂、溶剂脱脂+热脱脂的优化工艺路线。从脱脂速度和脱脂时间、脱脂缺陷和脱脂工艺控制的难易程度等方面比较了两种粘结剂的热脱脂和溶剂脱脂效果。研究了热脱脂温度、时间、不同脱脂方式以及粘结剂组成对脱脂坯碳含量的影响。结果表明,以氢气为脱脂气氛,在450℃以下进行热脱脂可以将有机聚合物完全脱除而且不产生脱碳,溶剂脱脂后再进行热脱脂更有利于控碳和减少脱脂缺陷,而且大大缩短脱脂时间。(油+蜡)基改进型粘结剂在热脱脂和溶剂脱脂时具有更好的脱脂特性。     

脱脂与烧结工艺对WC-6Co-1TaC硬质合金显微结构与性能的影响

采用“溶剂脱脂+烧结”方法制备WC-6Co-1TaC硬质合金;研究了在同一烧结工艺下不同溶剂脱脂率对合金显微结构与性能的影响;以及在相同或相近的溶剂脱脂率下不同烧结工艺对合金显微结构与性能的影响;实验结果表明:高的溶剂脱脂率有利于获得更高性能的合金,溶剂脱脂率为41%的脱脂坯经烧结工艺A后较脱脂率为38%的试样抗弯强度提高16%,渗碳程度减轻,孔隙减小;烧结时在低温热脱脂阶段延长保温时间有利于残余粘结剂的排除和高温阶段通过进一步延长抽真空时间净化炉内气氛可以减轻渗碳程度从而提高合金性能。溶剂脱脂率为41%经烧结工艺B后制备的合金较经烧结工艺A制备的合金强度提高17%,达1684 MPa。     

脱脂工艺对注射成形钼合金碳含量的影响

采用粉末注射成形技术制备钼合金坯体,研究溶剂脱脂和热脱脂工艺对注射坯中碳含量的影响.结果表明,溶剂脱脂率随温度升高而增大,随坯体厚度增加而减小;热脱脂坯的碳含量和热脱脂的升温速率、坯体厚度和保温工艺密切相关.随升温速率加快,或坯体尺寸增大,热脱脂后坯体的碳含量增多;在400～550℃保温1h,碳含量急剧降低;采用多步保温能较大程度地降低热脱脂坯的碳含量,最低降至0.059％.脱脂坯中一部分热分解碳以游离态形式存在,另一部分热分解碳和钼颗粒发生反应生成钼的碳化物.     

注射成形硬质合金制品的缺陷及性能分析

采用粉末注射成形工艺制备硬质合金,系统研究采用2种具有相同组元和不同配比的石蜡基粘结剂时,注射成形、溶剂脱脂、热脱脂-烧结等各工序的缺陷成因及影响因素.研究结果表明:粘结剂组成对注射缺陷、溶剂脱脂缺陷与溶剂脱脂率有很大影响,从而对最终的烧结合金性能和显微组织结构产生重大影响.通过采用降低热脱脂温度和缩短热脱脂时间,并在1 410℃时进行气压烧结的2种热脱脂-烧结工艺,可解决合金碳含量偏低的问题并提高合金致密化程度,制备出性能优异的YGl0X硬质合金.其抗弯强度分别达到2 723 MPa和2 370 MPa,比传统模压-烧结法制备的硬质合金提高670～1 023 MPa.     

超细硬质合金注射成形的溶剂脱脂及脱脂临界厚度

分别以费氏粒度0.71μm和0.53μm的WC–10Co为原料,以石蜡基粘结剂体系为粘结剂,采用金属粉末注射成形技术制备不同厚度的超细硬质合金,研究溶剂脱脂过程以及试样厚度对溶剂脱脂的影响。结果表明,溶剂脱脂是溶解–扩散的过程,粘结剂中包裹WC颗粒的低分子组分石蜡逐渐被溶解,高分子组分作为骨架起支撑作用,使样品保持原有的形状。溶剂脱脂裂纹的本质表现形式是高分子组分骨架断裂。硬质合金注射成形存在一个脱脂临界厚度,基于本实验条件,两种不同粒度原料的硬质合金注射成形脱脂临界厚度分别为7.5 mm和6.5 mm。     

粉末注射成形硬质合金表带热脱脂工艺的研究

对硬质合金异形件表带注射成形的热脱脂工艺进行了研究,根据喂料的热失重曲线确定了热脱脂的4个阶段及理论脱脂曲线,采用实验对该脱脂曲线进行校正和条件优化,得出了较理想的实际热脱脂曲线;研究了热脱脂工艺对硬质合金碳含量控制的影响.研究结果表明,采用露点低、氧含量低的氢气热脱脂气氛、选择合适的保温温度以及保温时间都能较有效地控碳.     

微晶蜡基粘结剂应用于YG10硬质合金注射成形的研究

以微晶蜡等有机物作为粘结剂,进行WC-10Co(YG10)硬质合金的注射成形研究。原料粉末和粘结剂经混炼、破碎和过筛得到喂料,随后进行注射成形、脱脂和烧结。考察了注射温度、注射压力等工艺参数对成形性能的影响。实验结果表明：注射参数为注射温度为150℃、注射压力为11 Mpa和模温为40℃的条件下,可获得密度较高且无缺陷的注射成形坯体。成形坯体经溶剂脱脂和热脱脂后,最终在1 400℃真空烧结90 min,可获得相对密度达99.5%、抗弯强度达2 019 MPa、硬度为91.7HRA、钴磁为8.76 Gs·cm³/g的YG10烧结体。     

Fe-2Ni注射成形的溶剂脱脂

对石蜡-油-聚烯烃粘结剂溶剂脱脂相关问题进行了研究,包括溶剂和聚合物种类对脱脂过程的影响,以及脱脂坯强度、脱脂后干燥、溶剂回收等,结果表明:用二氯甲烷作溶剂,脱脂速率高于三氯甲烷;温度升高,溶剂脱脂速率增加,脱脂速率可达到2mm/h;乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作聚合物组分,溶剂脱脂后开裂,这与EVA在溶剂中溶胀率较大有关;坯块强度随脱脂进行而降低;石蜡-油在溶剂中累积使脱速率有所降低,可通过蒸馏方法使溶剂回收,回收率可超过95％(质量分数)。     

WC-Co硬质合金注射成形过程中碳含量的控制

研究了WC-Co硬质合金注射成形混炼，脱脂和烧结过程中影响碳含量的因素及其规律，提出了通过采取控制混炼与脱脂的温度和时间、脱脂气氛与工艺、烧结的保温温度和保温时间等措施，实现有效控碳。     

硬质合金注射成形工艺进展

综述了粉末注射成形技术的工艺特点、技术现状以及在硬质合金异型产品制备中的应用,分析了钨钴硬质合金注射成形过程中存在的缺陷控制、碳含量控制、尺寸精度控制和提高制品力学性能等难点问题并给出了相应的的解决方法.并对硬质合金注射成形技术的发展方向和前景进行了展望.     

WC-10Co-4Cr粉末及涂层性能研究

对采用两种不同原料制备的WC-10Co-4Cr粉末A和B的物理性能进行了分析;采用HVOF喷涂方法制备A、B粉末对应的涂层,分析了涂层的形貌和硬度。分析结果表明:A、B粉末的颗粒球形度较好,对应涂层中元素分布均匀,粉末B对应的涂层具有较高的硬度,且涂层硬度分布较均匀,优于粉末A对应的涂层。     

WC-10Co-4Cr 含量对HVOF 制备WC-10Co-4Cr/Ni60涂层性能的影响

为改善农业机械工作部件的耐磨性和耐腐蚀性能,提高其使用寿命,采用超音速火焰喷涂的技术,在45 # 钢表面制备WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层。在Ni60 粉末中分别添加质量分数为0、10 %、20 % 和30 % 的WC-10Co- 4Cr 粉末,探究WC-10Co-4Cr 含量对WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层性能的影响。结果表明,制备的WC-10Co-4Cr/ Ni60 涂层组织均匀致密,涂层主要由γ ( NiCr ) 相和WC 相组成,含有少量的W2C、Ni3Fe 和Cr3Si 相,没有明显 的氧化脱碳现象。30 %WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层的硬度达到9.35 GPa,是Ni60 涂层的1.23 倍,该涂层的耐磨性能最好, 在摩擦115 m 后,单位面积的总磨损量47.2 mg/cm2,比Ni60 涂层减少了35.3 %。20 %WC-10Co-4Cr/Ni60 涂层 的断裂韧性最高为6.04 MPa·m1/2,相较于Ni60 涂层提高了24.3 %,此外,该涂层在酸性环境中的耐腐蚀性能均 最佳。     

WC-10Co-4Cr粉末及涂层性能研究

采用北京矿冶研究总院生产的WC-10Co-4Cr复合粉末作为喷涂材料,对该粉末的流动性、松装密度、表面形貌、元素分布等物理性能进行了分析。采用HVOF喷涂法制备WC-10Co-4Cr涂层,测试了涂层的结合强度和显微硬度,并利用HITACHIS-3500型扫描电子显微镜对涂层的显微组织进行了分析。研究结果表明:北京矿冶研究总院生产的WC-10Co-4Cr复合粉末具有良好的物理性能。采用HVOF喷涂制备的WC-10Co-4Cr涂层的连续性和致密度良好,且具有高硬度和结合强度,涂层中各组分分布均匀,没有明显的偏析现象。     

热压固结与传统液相烧结对WC-20Co-1Y2O3硬质合金组织结构与性能的影响

研究了低于共晶温度下热压固结与传统液相烧结对用超细原料制备的WC-20Co-1Y2O3硬质合金组织结构与性能的影响.研究结果表明热压固结的合金具有组织结构致密、细小、均匀、各向同性的特点,但是合金中存在较多的钴池,采用超细原料、较高的液相烧结温度制备高钴硬质合金,合金中的稀土不能对合金中晶粒非均匀长大产生有效的抑制作用,合金晶粒组织呈现双模结构,其中粗大WC大多为极状晶,因而合金韧性较高.     

（W，Ti，Ta）C复式碳化物对WC-（6％-8％）Co超细硬质合金性能的影响

以WC-6％Co和WC-8％120为研究体系,在1390℃压力烧结下制备不同配比复式碳化物的超细硬质合金。分别采用洛氏硬度检测、抗弯强度检测、钴磁检测、矫顽磁力检测等方法,通过扫描电镜和电子衍射分析,研究了不同量的（W,Ti,Ta）C复式碳化物对超细硬质合金性能的影响。结果表明：WC-6％Co-2％（W,Ti,Ta）C超细硬质合金的矫顽磁力为45．39kA·m^-1,硬度为94．0HRA,抗弯强度为2280MPa;WC-8％Co-2％（w,Ti,Ta）C超细硬质合金的矫顽磁力为37．4kA·m^-1,硬度为93．4HRA,抗弯强度为2670MPa;WC-8％Co-2％（w,Ti,Ta）C-0．5％（Cr3C2/VC）的矫顽磁力为38．2kA·m^-1,硬度为93．6HRA,抗弯强度为2780MPa;它们具有较高的综合性能。     

添加TaC和Y2O3对超细YG6硬质合金组织及性能的影响

研究了在不改变原有晶粒长大复合抑制剂Cr3C2/VC组成及含量基础上,再添加不同量TaC和Y2O3对YG6超细硬质合金力学组织和性能的影响.结果表明,TaC能明显抑制YG6合金晶粒的长大;添加0.1％TaC并在1 380℃下加压烧结制备的YG6合金,其致密度、硬度、抗弯强度均达到最大值,分别为99.88％、HRA 93.8和1 800 MPa.添加0.1 ％Y2O3也可抑制YG6合金晶粒的长大,但对合金其他方面的影响不明显.