超细硬质合金棒材的制备研究

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1、摘要随着电子信息产业的高速发展，对集成电路板钻孔用微型钻头的要求越来越高，消耗数量也逐渐增加。近年来，对细晶粒(晶粒度0．5．1¨m)WC．Co硬质合金棒材的研究和开发较多，但在超细晶(晶粒度<0．51．1m)硬质合金棒材的产业化研制方面成效甚微，报道比较少。本论文工作在此背景下．以武汉理工大学制备的wC-Co纳米复合粉术、美国UM公司WC--Co复合粉末为原料，对超细晶硬质合金棒材的成型(模压、挤压)工艺及烧结(真空烧结、低压烧结)工艺进行了研究。本论文模压成型与烧结工艺流程如下：复合粉术+成型剂+抑晶剂一球磨一真空干燥一造粒一模压一冷等静压

2、处理一棒材生坯一真空烧结一低压烧结一棒材成品。本论文挤压成型与烧结工艺流程如下：复合粉术+成型荆+抑晶剂一混炼一挤压成型一冷等静压处理一脱脂一棒材生坯一真空烧结一低压烧结一棒材成品。用XRD分析了原始粉末、真空烧结试样、低压烧结试样的物相。结果表明：在原始粉末和烧结试样中均无缺碳相(11相)和石墨相出现。用SEM研究了冷等静压处理工艺对棒材成型性能的影响，结果表明：冷等静压处理工艺对模压生坯效果显著，但对挤压生坯效果不明显；用金相显微镜、SEM和TEM观察了真空烧结、低压烧结试样的显微结构。从金相图可看出，低压烧结试样中的WC品粒细小、均匀；由

3、SEM可知，真空烧结试样的晶粒度为0．2～O．3p．m，低压烧结试样的晶粒度为O-3～O．49m；由TEM可知，低压烧结试样中的WC晶粒呈多边形结构．镶嵌于co骨架之上，WC晶粒为03～O．4pm，与SEM结果吻合。测试了真空烧结和低压烧结试样的抗弯强度、洛氏硬度、磁饱和度和矫顽磁力。结果表明：低压烧结工艺可以有效提高硬质台金的抗弯强度；磁饱和度和矫顽磁力可以用来作为硬质合金的碳含量和晶粒度大小度量尺度；用武汉理工大学制备的WC．Co纳米复合粉术，以低压烧结工艺可以制备出抗弯强度3300MPa、洛氏硬度93．2的硬质合金棒材。关键词：碳化钨一钴

4、纳米复合粉末。硬质合金真空烧结低压烧结ABSTRACTWiththegreatprogressofelectronicsindustries，therehasbeenastrongtendencytowardsfinerandfinermicrodrillsforprintedcircuitboards(PCBs)anddemandforthemisgrowing．Overtheseyears，althoughtheresearchandexploitationoffine--grainedWC--Cohavedominatedtheappli

5、cationofWC-Cohardmetalrods，thedevelopmentofindustrializationofultrafine-grainedWC—Cohardmetalrodsremainsunfavorable．Thisstudyisinprogressunderthesecircumstancesandreportsthemoldingtechnique(diepressing，powderextrutionmolding)andsinteringtechnique(vacuumsintering，sinter-HIP)o

6、fnanocompositeWC-Copowders，whichispreparedinWuhanUniversityofTechnologyandinUMCompanyinUSA．Theprocessofdiepressingandsinteringisasfollows：compositepowders+binder+graingrowthinhibitors—ball—milled—driedinvacuum—granulationprocess—diepressing—coldisostaticpressing(CIP)一vacuums

7、intered—-sinter-HIP—rodsTheprocessofpowderextrusionmolding(PEM)isasfollows：compositepowders+binder+graingrowthinhibitors—mixing—PEM—coldisostaticpressing(CIP)一debindering—vacuumsintered—sinter-HIP—rodsThephasesofcompositepowders，vacuumsinteredsamplesandsinter-HIPsamplesweres

8、tudiedbyXRD．ResultsshowedthatnoT1phasesandgraphitephaseappeared．Theperforma