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硬質(zhì)合金基于滲碳的制備方法
發(fā)布日期:2014-08-18
作者:株洲三鑫

硬質(zhì)合金基于滲碳的制備方法與鋼鐵工藝有點(diǎn)接近。但是最大的區別是要先制備含缺陷相的先驅體。具體工藝如下圖梯度結構硬質(zhì)合金制備工藝流程圖所示。首先將WC-Co硬質(zhì)合金原料粉末的碳含量低于化學(xué)計量為0.2%~0.5%(例如添加W粉),在900°C左右的氫氣氣氛中脫蠟1小時(shí)左右并預燒,然后將脫蠟后的硬質(zhì)合金球齒放入低壓處理爐中進(jìn)燒結以便使合金盡可能接近完全致密。燒結溫度約在合金的液相線(xiàn)附近,燒結時(shí)間一般為1.5~2.5小時(shí)。

 梯度結構硬質(zhì)合金制備工藝流程圖

  由于合金的碳含量低于其化學(xué)計量的碳含量,因此,燒結時(shí)會(huì )在合金的內部形成脫碳的η相,這種脫碳相的形貌和含量對獲取高性能的梯度結構硬質(zhì)合金是非常關(guān)鍵的,因而需要對其進(jìn)行嚴格控制。


  將含有脫碳相的合金在含碳氣氛進(jìn)行處理,處理溫度在液相燒結溫度以上,處理時(shí)間視工藝不同各有不同,一般為60180分鐘。最后形成Co相呈梯度變化的硬質(zhì)合金。采用這種方法制備的梯度結構硬質(zhì)合金的主要特點(diǎn)是:所制備的硬質(zhì)合金其表面和中間層為WC+γ兩相正常組織,合金的心部為WC+γ+η的三相組織,中間存在連續的過(guò)渡層,其Co相含量高于合金的名義鈷含量。

 

       氣氛滲碳法的基本原理是:含η相的硬質(zhì)合金在高溫滲碳時(shí),由于碳與鎢的親和力高于鈷的親和力,因而碳與η相中的鎢化合而使η相分解生成WC,C原子與η相發(fā)生如下反應

 

6Co+WC+5W=Co6W6C

 

3Co+WC+2W=Co3W3C

 

2Co+WC+4W=Co2W4C

 

  在滲碳處理階段,C原子與燒結體表面的η相反應分解出WCCo。因而,首先在合金的表面形成WC+γ的兩相區。在隨后的過(guò)程中,Co相向合金的中心遷移,從而在合金的中間層形成高富鈷區。

 

Co6W6C+5C=6Co+6WC

 

Co3W3C+2C=3Co+3WC

 

Co2W4C+3C=2Co+4WC

 

  株洲三鑫硬質(zhì)合金生產(chǎn)有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)系列優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)合金產(chǎn)品,訂購電話(huà)4000013139。

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