粗晶WC-Co硬質合金的制備工藝研究.pdf

1、在Co含量相同的條件下,與傳統(tǒng)的中、細晶粒硬質合金相比,粗晶粒硬質合金具有極高的熱導率,較好的抗熱疲勞與抗熱沖擊性能,主要用于極端工況條件下軟巖連續(xù)挖掘用礦用工具、沖壓模、冷鐓模、軋輥等,具有非常廣闊的市場前景。而目前WC晶粒度≥4.5 um的硬質合金屬國內空白。本文的研究目的是探索晶粒度≥4.5 um的高性能粗晶WC-Co硬質合金的制備工藝。
　　 本研究分三部分,首先通過原料與制各工藝參數對合金中WC晶粒度的影響規(guī)律,探討了

2、傳統(tǒng)濕磨工藝制備WC-Co硬質合金中WC晶粒度的最粗極限;隨后通過干混合工藝研究,探討了WC-Co硬質合金中WC晶粒度的提高途徑;在上述研究基礎上,開發(fā)了化學包裹粉工藝制備晶粒度≥4.5μm WC-Co硬質合金的新技術。采用掃描電鏡觀察粉末與合金中WC晶粒的形貌,采用X射線衍射儀分析粉末的物相組成,采用金相顯微鏡觀察合金的組織結構。本研究得到以下
　　 結論:
　　 (1)傳統(tǒng)濕磨工藝雖然保證了WC與Co兩相的均勻混合,

3、但因WC屬脆性材料,濕磨過程中WC二次顆粒與一次顆粒容易破碎,采用費氏粒度(FSSS)高達28.3μm的WC原料,即使?jié)衲r間縮短至24h也難以制備出晶粒度≥4.5μm的粗晶WC-Co硬質合金。
　　 (2)與傳統(tǒng)濕磨工藝相比,干混合工藝不會對WC粉末產生破碎作用。以FSSS為6.26μm的低團聚WC粉為原料,采用干混合工藝制備出了晶粒度≥5μm的粗晶WC-Co硬質合金;但干混合制備的混合料中WC顆粒粗大、形狀不規(guī)則、存在大量硬

4、團聚體,壓坯中易產生大孔洞與未壓好等缺陷,這類缺陷難以通過液相燒結得到有效消除,嚴重影響了合金的力學性能。
　　 (3)采用化學包裹粉工藝制備粗晶WC-Co硬質合金,不但克服了傳統(tǒng)濕磨工藝制備混合料過程中WC粒度顯著減小的問題,而且改善了WC、Co兩相分布的均勻程度,改變了WC與Co的結合方式—Co呈現多孔泡沫狀納米組裝結構形式包裹在WC粉末表面。以FSSS為6.26 um經過特殊預處理的WC粉為原料,采用化學包裹粉工藝成功地制