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技术研发


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硬质合金制作中如何选择
发表日期:2014-11-7 15:46:11 阅读数:5093 

    第一方面,WC和复式碳化物的平均粒度及粒度的大小。

    在这里我们只讲原料的粒度,至于它的化学成份和其它物理性能暂且不论。首先,我们要了解粉末粒度是怎样形成的,它对合金有何影响。我们知道,粉末粒度是该物质的原子或分子的集合体(团体)粒度的大小,是受前期原料粒度和加工工艺控制的。从形成机理上讲,对我们有用的也必须重视的成因就是同种材料的粒度大小,与它所蕴藏的内能和表面能的多少有关。因而,粉末冶金就对其粒度的大小和粒度的均匀性显得特别重要。这也是我国硬质合金比不上发达国家的一个重要原因之一。由于同一批原料粒度分布范围广,因而团粒与团粒间所蕴藏的能量很不一致,这样,在同等的烧结温度和制度下,至使生产的合金结构不平衡,晶粒不稳定,从而使合金使用性能大大降低。主要表现在合金的耐磨性差,易形成月牙洼形刀口,精度不理想等等。

    第二方面,WC与复式碳化物的粒度要相匹配。

    关于这点,国内合金厂家重视的不多。不管是用CK32的还是CK40或者是CK24的复式碳化物(含Ta、Nb亦如此),也不管配什么原料,他们只考虑合金混合料中的W、Ti、Ta、C、Co的含量,很少考虑复式碳化物的粒度。当然,这也难怪,由于我国的复式碳化物生产大部份是沿用前苏联的粗犷形的生产工艺,很难从真正意义上控制产品的粒度,因而合金生产厂家也无从选择,生产出什么就用什么。我们知道,WC粒度如果与复式碳化物粒度不相匹配,将会严重影响合金的质量,如复式碳化物过粗,则容易形成块状而剥落,过细则不足以保护WC基。因此,选择什么粒度的复式碳化物,要看其对合金晶粒度的要求和产品使用性能而定。

第三方面,复式碳化物的固溶度。
    关于复式碳化物的固溶度是非常重要的,也是人们最不易注意到的。要讲清这个问题,有必要先阐述一下复式碳化物的生产工艺。前已述及,由于国内基本上是沿用前苏联粗犷形的生产工艺,因此,从工艺本身来讲,就无法生成优质的复式碳化物。现拿CK32的复式碳化物生产为例加以说明。将WC—87.5kg、TiO2—78kg 、C—34.5kg混合,然后压舟,再在2000多度碳化炉中烧结,于是就生产出了一批CK32的复式碳化物。这里,要着重讲讲成形原理。首先,TiO2与C在高温下急剧反应, 简略方程式为:TiO2 +3C=TiC+2CO↑。生成的TiC活性很大,这时,呈简单六方晶体结构的WC很快就能溶解于呈面心结构的TiC中。但我们知道,在自然界中溶解是很普遍的现象,除液体、气体可由对流形成溶解外,而固体只能靠扩散形成溶解。这样,问题就来了,因TiO2 与C在高温下能产生大量的CO气体,至使在复式碳化物形成过程中,会使成品产生大量的蜂窝状,从而使WC在扩散溶解过程中遇到缺位、错位和过饱和等种种不利溶解的环境。目前缓解该缺陷的唯一措施就是压舟(或者叫打舟),越紧密越均匀越好。因此,一个产品的制作好坏就与人为因素紧密结合起来了,更何况,工艺本身就有严惩缺陷呢!

    正因如此,就要求我们做原料和合金的厂家潜心研究新的工艺,不断提高产品质量。

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