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硬質合金涂層基體制備工藝
發(fā)布日期:2013-04-24
作者:株洲三鑫

           硬質合金涂層工藝是硬質合金工業(yè)高端發(fā)展的潮流要求,硬質合金涂層基體制備工藝流程包括混合料制備、壓制成形和燒結三個主要階段,與傳統(tǒng)的硬質合金生產工藝一致,但各類不同的基體也有各自制備工藝的特點。

           1.WC-Co硬質合金

           鎢鈷硬質合金需要控制好合金的碳含量。在現(xiàn)有的各類硬質合金中,碳含量對WC-Co合金的組織和性能最為敏感,特別是低鈷細晶粒硬質合金最為突出。在碳含量的嚴格控制,硬質合金中不出現(xiàn)第三相或只有微量石墨的情況下,要求原始碳化鎢粉末粒度組成范圍要窄、均勻性要好,經球磨以后的Co鈷相分布要均勻,這樣才能獲得組織均勻和晶粒度符合要求的硬質合金。要制取優(yōu)質的細晶粒硬質合金,除采用細鎢粉以制備細碳化鎢粉末外,還必須輔以強化球磨,進一步使碳化鎢破碎。在燒結過程中為防止碳化鎢晶粒過分長大,常添加少量Cr3C2。

           2.WC-TiC-Co硬質合金

           由于硬質合金中含有一定數(shù)量的碳化鈦(碳化鈦的含碳量高達20.05%),WC-TiC(碳化鈦)-Co硬質合金的配碳量一般低于理論值。硬質合金組織對碳量的敏感程度也較低,與WC-Co硬質合金相比,WC-TiC-Co合金出現(xiàn)脫碳相或石墨的可能性要小一些。

           在制備WC-TiC-Co合金時,碳化鈦以固液體的形式加入,以防止出現(xiàn)環(huán)形結構等組織缺陷,保證合金有較高的性能。在生產上,還應根據(jù)不同牌號的使用性能要求,來選擇不同成分的固液體。通常除兩相合金外,都采用為飽和態(tài)固液體,以防止燒結過程中碳化物的析出。

           由于碳化鈦硬度高,含有(W、Ti)C固溶體粉末的混合料粒的硬度也高,混合料壓制性比WC-Co合金混合料差,較易損壞模具。目前,國內外大多數(shù)廠家都是采用真空燒結來生產WC-TiC-Co硬質合金,株洲三鑫硬質合金生產有限公司也不例外。

           3.WC-TiC-TaC(NbC)-Ti(C,N)-Co硬質合金

           目前脫β相剃度硬質合金的制備一般都采用分段燒結的方法。先將粉末壓坯在充N2氣氛下加熱到1380℃左右,然后降溫,再真空加熱到燒結溫度1420℃,從而得到脫β相層剃度合金。這樣通過第一步充氮氣氛的燒結可以先使硬質合金在不脫N的情況下實現(xiàn)致密化,而第二步則可以實現(xiàn)脫β相剃度層的生成。

            4.Ti(C,N)基硬質合金

            Ti(C,N)基硬質合金對合金的碳含量控制依舊十分重要,不同與WC基硬質合金,僅滿足與合金組織中不出現(xiàn)石墨或脫碳相,而是需要控制Ti(C,N)的化學成分和微觀性能。與WC合金相比,采用真空燒結對提高Ti(C,N)基硬質合金的質量十分有利,能確保合金的高性能。為了防止生成片板狀粗晶粒碳化物,必須嚴格控制濕磨工藝制度及燒結溫度,通常濕磨時間不應低于72小時;燒結時宜采用較慢的升溫速度,燒結溫度一般采用1380℃,保溫90~120分鐘。

            硬質合金產品生產工藝都離不開傳統(tǒng)的模式,當然更新的硬質合金涂層基體制備工藝也需要針對具體情況而論,總而言之,以保證硬質合金產品使用性能為目標。

 

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