球形钴粉的制备及其在超细晶粒硬质合金中的应用_谭兴龙

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1、第18卷第2期中国有色金属学报2008年2月Vol.18No.2TheChineseJournalofNonferrousMetalsFeb.2008文章编号：1004-0609(2008)02-0209-06球形钴粉的制备及其在超细晶粒硬质合金中的应用1,211谭兴龙，易茂中，罗崇玲(1.中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083；2.湖南顶立科技有限公司，长沙410111)摘要：以碳酸钴为原料，采用氢气还原法在带式无舟皿连续还原炉中制备超细球形钴粉。考察还原温度和还原时间对钴粉粒度的影响。结果表明，在420~460℃还原180min左右，可以制备费氏粒度

2、为0.9µm左右的超细球形钴粉。采用二氧化碳气体钝化处理技术降低了钴粉的氧含量。采用制备的钴粉为超细晶粒硬质合金的粘结剂，用低压烧结工艺制备出钴相高度分散、晶粒均匀的超细晶粒YG10硬质合金。其晶粒度为0.4µm，矫顽磁力达38.0kA/m，硬度大于93.0HRA，抗弯强度高于3700MPa。关键词：超细球形钴粉；气体钝化；超细晶粒硬质合金中图分类号：TF76.133文献标识码：APreparationofsphericalcobaltpowderanditsapplicationinultra-finecementedcarbides1,211TANXing-l

3、ong,YIMao-zhong,LUOChong-ling(1.StateKeyLaboratoryofPowderMetallurgy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;2.HunanDenliTechnologyCo.Ltd,Changsha410111,China)Abstract:Ultra-finecobaltpowderwaspreparedbythereductionofcarbonateusingabeltcontinuousboat-lessreducingfurnaceinhydrogen.

4、Theinfluencesofreductiontemperatureandtimeontheparticlesizeofcobaltpowderwerestudied.Ultra-finesphericalcobaltpowderwithparticlesizeofaround0.9µmwaspreparedat420−460℃for180min.TheinfluenceofCO2passivationtreatmentontheoxygencontentofcobaltpowderwasdiscussed.Ultra-fineWC-10Cocementedca

5、rbideswerepreparedbyvacuum/pressuresinteringtechnologyusingtheobtainedcobaltpowderasrawbindermaterial.YG10ultra-finecementedcarbidewaspreparedwithuniformdistributionofcobaltphase,homogeneousgrainsizeofaround0.4µm,hardnessequaltoHRA93.0,bendingstrengthequalto3700MPaandcoerciveforceequa

6、lto38.0kA/m.Keywords:ultra-finesphericalcobaltpowder;CO2passivationtreatment;ultra-finecementedcarbides超细晶粒硬质合金具有高强度、高硬度的特点，超细钴粉的形貌一般要求是球形的，一方面是因为球已广泛用来制造集成电路板钻孔用的微型钻头、点阵形颗粒具有最低的孔隙度和相对滑动摩擦因数,优越[1−4]打印机打印针头和精密工模具等。超细晶粒硬质合的扩展性和延展性,与其他物质混合时,表现出良好的[6−7]金对粘结剂原料钴粉的要求比较高，不仅要求杂质及可混性,避免合金中钴池的出

7、现，有利于提高硬质氧、碳含量低，而且对粒度、粒度分布、颗粒形貌等合金的综合性能；另一方面，使用球形钴粉，可降低[8−9]也提出了要求。用超细钴粉不仅能获得高质量的硬质操作过程中的粉尘浓度。因此粒度均匀的超细球形[5]合金,而且可以减少球磨混合时间和降低烧结温度。钴粉是高性能超细晶粒硬质合金的理想原料。目前，基金项目：国家自然科学基金资助项目(50323008)收稿日期：2007-05-14；修订日期：2007-09-15通讯作者：易茂中，教授，博士；电话：0731-8830894;E-mail:yimaozhong@126.com210中国有色金属学报2008年2

8、月硬质合金