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        碳化鎢的方法

        來自:kefu 發表時間:2018-04-25 14:27:23  【

        以金屬鎢和碳為原料,將平均粒徑為 3~5μm 的鎢粉與等物質的量的碳黑用球磨機干混,充分混合后,加壓成型后放入石墨盤,再在石墨電阻爐或感應電爐中加熱至1400~1700℃,**控制在1550~1650℃。在氫氣流中,*初生成 W2C,繼續在高溫下反應生成WC。或者首先將六羰基鎢在650~1000℃、CO氣氛中熱分解制得鎢粉,然后與一氧化碳于1150℃反應擁有 WC,溫度高于該溫度可生成 W2C。

        化學反應式:

        2W + C = W2C

        W + C = WC

        將三氧化鎢WO3加氫還原制得鎢粉(平均粒度3~5μm)。再把鎢粉與炭黑按等摩爾比的混合物(用球磨機干混約10h),在1t/cm2 左右的壓力下加壓成型。將該加壓成型料塊放進石墨盤或坩堝內,用石墨電阻爐或感應電爐在氫氣流中(使用露點為 -35℃ 的純氫)加熱至1400~1700℃(**是1550~1650℃),使之滲碳則生成WC。反應從鎢粒周圍開始進行,因為在反應初期生成W2C,由于反應不完全(主要是反應溫度低)除WC之外尚殘存有未反應的W及中間產物W2C。所以**加熱到上述高溫。應該根據原料鎢的粒度大小來確定**溫度。如平均粒度為150μm 左右的粗粒,則在1550~1650℃的高溫下進行反應。

        化學反應式:

        WO3 + 3H2 → W + 3H2O

        2WO3 + 3C → 2W + 3CO2

        2W + C = W2C

        W + C = WC

        硬質合金對碳化鎢WC粒度的要求,根據不同用途的硬質合金,采用不同粒度的碳化鎢;硬質合金切削刀具,比如切腳機刀片V-CUT刀等,精加工合金采用超細亞細細顆粒碳化鎢;粗加工合金采用中顆粒碳化鎢;重力切削和重型切削的合金采用中粗顆粒碳化鎢做原料;礦山工具巖石硬度高沖擊負荷大采用粗顆粒碳化鎢;巖石沖擊小沖擊負荷小,采用中顆粒碳化鎢做原料耐磨零件;當強調其耐磨性抗壓和表面光潔度時,采用超細亞細細中顆粒碳化鎢做原料;耐沖擊工具采用中粗顆粒碳化鎢原料為主。

        碳化鎢理論含碳量為6.128%(原子50%),當碳化鎢含碳量大于理論含碳量則碳化鎢中出現游離碳(WC+C),游離碳的存在燒結時使其周圍的碳化鎢晶粒長大,致使硬質合金晶粒不均勻;碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%)游離碳(≤0.05%),總碳則決定于硬質合金的工藝和使用范圍。

        正常情況下石蠟工藝真空燒結用碳化鎢總碳主要決定于燒結前壓塊內的化合氧含量含一份氧要增加0.75份碳即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75(假設燒結爐內為中性氣氛實際上多數真空爐為滲碳氣氛所用碳化鎢總碳小于計算值)。 [5]   中國碳化鎢的總碳含量大致分為三種石蠟工藝真空燒結用碳化鎢的總碳約為6.18±0.03%(游離碳將增大)石蠟工藝氫氣燒結用碳化鎢的總碳含量為6.13±0.03%橡膠工藝氫氣燒結用碳化鎢總碳=5.90±0.03%上述工藝有時交叉進行因此確定碳化鎢總碳要根據具體情況。

        不同使用范圍、不同鈷含量、不同晶粒度的合金所用 WC 總碳可做一些小的調整。低鈷合金可選用總碳偏高的碳化鎢,高鈷合金則可選用總碳偏低的碳化鎢。總之,硬質合金的具體使用需求不同對碳化鎢粒度的要求也不同。



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