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簡單了解碳化鎢(WC)硬質(zhì)合金制粉工藝特性及參
發(fā)布時間:2021-08-27 01:56:28
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簡單了解碳化鎢(WC)硬質(zhì)合金制粉工藝特性及參數(shù)


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硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末末是通過對鎢(W)粉進(jìn)行滲碳處理而獲得的。硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末的特性(尤其是其粒度)主要取決于原料鎢粉的粒度和滲碳的溫度和時間。
其中化學(xué)控制至關(guān)重要,碳含量必須保持恒定(接近重量比為 6.13%的理論配比值)。為了通過后續(xù)工序來控制這些粉體粒度在滲碳處理之前添加少量的釩或鉻。不同下游工藝條件和不同更終加工用途會采用特定的碳化鎢(WC)粒度、碳含量、釩含量和鉻含量的組合,通過這些組合的變化,產(chǎn)生各種不同的硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末。例如硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末生產(chǎn)商 ATI Alldyne 公司共生產(chǎn) 23 種標(biāo)準(zhǔn)牌號的硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末,而根據(jù)用戶要求定制的硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末品種可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)牌號硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末的 5 倍以上。
在將硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末與金屬結(jié)合劑一起進(jìn)行混合碾磨以生產(chǎn)某種牌號硬質(zhì)合金粉料時,采用各種不同的組合方式。更常用的鈷含量為 3%-25%(重量比),而在增強(qiáng)刀具抗腐蝕性的情況下,則加入鎳和鉻。此外還通過添加其他合金成分,達(dá)到進(jìn)一步改良金屬結(jié)合劑。例如在 WC-Co 硬質(zhì)合金中添加釕從而使其可在不降低其硬度的前提下顯著提高其韌性。增加結(jié)合劑的含量提高硬質(zhì)合金的韌性但是卻會降低其硬度。減小碳化鎢(WC)顆粒的尺寸提高材料的硬度,這樣可以在燒結(jié)工藝中的碳化鎢(WC)的粒度必須保持不變。燒結(jié)時碳化鎢(WC)顆粒通過溶解再析出的過程結(jié)合和長大。在實際燒結(jié)過程中,為了形成一種完全密實的材料,金屬結(jié)合劑要變成液態(tài)(稱為液相燒結(jié))。通過添加其他過渡金屬碳化物,包括碳化釩(VC)、碳化鉻(Cr3C2)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC),控制碳化鎢(WC)顆粒的長大速度。這些金屬碳化物通常是在將硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末與金屬結(jié)合劑一起進(jìn)行混合碾磨時加入,盡管碳化釩和碳化鉻在對硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末進(jìn)行滲碳時形成。利用回收的廢舊硬質(zhì)合金材料生產(chǎn)牌號硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末料。廢舊硬質(zhì)合金的回收和再利用在硬質(zhì)合金行業(yè)已有很長歷史,是該行業(yè)整個經(jīng)濟(jì)鏈的一個重要組成部分,它有助于降低材料成本、節(jié)約自然資源和避免對廢棄材料進(jìn)行無害化處置。廢舊硬質(zhì)合金一般可通過 APT(仲鎢酸銨)工藝、鋅回收工藝或通過粉碎后進(jìn)行再利用。這些“再生”硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末通常具有更好的、可預(yù)測的致密性,因為其表面積比直接通過鎢滲碳工藝制成的硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末更小。
硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)粉末與金屬結(jié)合劑混合碾磨的加工條件是至關(guān)重要的工藝參數(shù)。兩種更常用的碾磨技術(shù)是球磨和超微碾磨。這兩種工藝都能使碾磨的粉料均勻混合,并能減小顆粒尺寸。為使以后壓制的工件具有足夠的強(qiáng)度,能保持工件形狀,并使操作者或機(jī)械手能拿起工件進(jìn)行操作,在碾磨時通常還添加一種有機(jī)結(jié)合劑。這種結(jié)合劑的化學(xué)成分影響壓制成工件的密度和強(qiáng)度。為了有利于操作再添加高強(qiáng)度的結(jié)合劑,防止這樣會導(dǎo)致并可能會產(chǎn)生硬塊,從而造成在更后成品中存在缺陷。完成碾磨后。通過有機(jī)結(jié)合劑的成分調(diào)節(jié),以根據(jù)定制這些團(tuán)塊的流動性和裝料密度。通過滲透技術(shù)篩選出較粗或較細(xì)的顆粒,還可以定制團(tuán)塊的粒度情況以確保其在裝入模腔時具有良好的流動性。

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