wc_co复合粉制备超细晶挤压圆棒工艺之研究

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1、第28卷第6期中圈鹆繁V0J．28，NO．62013年l2月ChinaTungstenIndusDec．2013DOI：10．39696．issn．1009—0622．2013．06．010WC／Co复合粉制备超细晶挤压圆棒工艺之研究杨守达，张寿德，陈先强(福建金鑫钨业股份有限公司，福建龙岩364002)摘要：采用水溶液化学法制备的纳米复合粉作原料，研究制备超细晶挤压圆棒的生产工艺。含钴12％(质量分数)的WC／Co纳米复合粉中加入适量的复合抑制剂，经湿磨、挤压成型、加压烧结后检测其合金特性值，通过对比不同湿磨时间和烧结温度条件下的合金性能，研究

2、复合粉生产挤压圆棒的工艺参数，研究结果表明：复合粉可应用挤压成型工艺生产出高性能的圆棒。钴12％合金圆棒的硬度可达928RA以上，抗弯强度达4200MPa，碳化钨晶粒度小于O4m。关键词：纳米复合粉；挤压工艺；超细晶；挤压圆棒中图分类号：TF841．1文献标识码：A随着制造业的飞速发展，对硬质合金材料提出1试验方法了越来越高的要求，如集成电路微钻、点阵打印机针头、难加工材料切削刀具、高精度工模具等的应用，1．1复合粉原材料在高硬度的同时还要求高强度，同时研究表明，当碳复合粉原材料的技术指标见表1；其形貌如图1化钨的晶粒度小到亚微米以下时，硬质合金

3、材料的所示；其晶相结构如图2所示。硬度和耐磨性、强度和韧性均能获得提高，因此，关表1钴12％的复合粉原料的技术指标于超细和纳米碳化钨的原材料及其硬质合金的研究Co／％Ct／％Cf／％O1％Fe／x10Ca]xlOSi／x10BET／(m·g-、一直是硬质合金领域的研究热点[1-3]。12．285．38O．O】0．15240<50<5031n世界一些著名的硬质合金生产企业，如山特维克、维迪亚、肯纳金属、三菱材料、东芝公司等，已能工业化生产合金晶粒约200nm的纳米硬质合金，中国的株洲硬质合金集团有限公司和厦门金鹭特种合金有限公司等也分别推出接近纳米

4、的超细晶硬质合金，有关纳米、超细晶硬质合金研究和生产的文章在很多刊物上都有报道，各厂家所使用的原材料及合金的生产工艺各异，其中对于用水溶液化学法制35．0备纳米复合粉来制备超细晶挤压圆棒研究的报道∽30．0较少。25．0应用水溶化学法制备纳米复合粉的工艺技术，塾是将钨源、钴源和碳源以分子级别溶解于水中，经过彗10．05．O喷雾干燥、烘干、一次性还原和碳化，能够生产出细×10而均匀的WC／Co纳米复合粉。通过采用该工艺生产的钴12％复合粉作原材料，研究高性能挤压圆棒的20／(o)生产工艺。图2复合粉的XRD图谱收稿日期：2013-11-05基金项目

5、：国家科技支撑计划项目(2011BAEO9BOO)作者简介：杨守达(1970一)，男，福建仙游人，工程师，主要从事硬质合金生产工艺研究。第6期杨守达，等：WC／Co复合粉制备超细晶挤压圆棒工艺之研究431．2试样的制备表2不同湿磨时间合金的物理性能在转速50r／min的50L可倾式湿磨机上，混合混合啪度’m-O、HV30HRAm孔隙度料WC／Co按复合抑制Cr3C：VC=2：1，总量1％的配hc’J【’Ilm“k。比进行配料，以10：1的球料比，用无水酒精为介质，4814．08160o92．123．920．88A02BooC00无水酒精加入量45

6、0ml／kg，投料30kg，分别在湿磨6014．09167092．528．920．76A02BooC007214．09171092．73O．219．82A02BooCoo到48h、60h和72h取样，样品自然晾干后加入3％的石蜡，以试验样的模具压制成5minx5mmx35mm大易相互吸附抱团形成团聚现象，若使其充分长大，的试验条，三个样品在同炉同烧结工艺下同时低压导致Hc值低；球磨时间的增加更有利于抑制剂分烧结，烧结后的试验条通过金刚石砂轮研磨，然后进布的更均匀，抑制效果更好，也是减少粒子长大的原行合金的理化特性值的检测，包括密度、硬度、钴磁、因

7、之一。因此，复合粉必须经过强化球磨，才能制矫顽磁力及组织粒度的观察等，通过合金的性能变得更细的理想的合金，但随着球磨时间的延长，增强化来选择合理的混合时间。加入成型剂，经真空干原料的活性，更易产生增氧脱碳的现象，这是钴磁随燥，搅拌均匀后冷却卸料、过筛，混合料制备完成。着混合时间的延长而降低的原因【t0】。应用挤压生产工艺，选择直径9．2mm的挤压模2．3成型剂的比例、挤压成型和收缩率具在120t挤压成型机上进行成型，真空炉干燥后制备好的混合料分别加入7％、8％和8．5％的的产品分别在温度1370oC、1390c【=和1410℃进行成型剂(石蜡)，

8、经真空搅拌干燥和过筛，其中8．5％真空脱蜡加压烧结，加压压力为5MPa，保持3Omin，的原料似胶状无法干燥完全，说明8．5％的含蜡量合