超细wc粉末的制备及其烧结体的性能研究

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1、摘要超细WC粉末的制备及其烧结体的性能研究作者简介：姓名：罗金华，性别：男，1981年10月出生，师从成都理工大学陈善华教授，2009年6月毕业于成都理工大学材料学专业，获得工学硕士学位。摘要WC平均晶粒度小于0.5µｍ的硬质合金称为超细硬质合金。与传统的硬质合金相比，超细硬质合金具有高韧性、高耐磨性和高温强度，被广泛应用于切削工具、耐腐蚀工具、钻头、刀具、金属加工工具及耐磨部件等。超细钨粉和碳化钨是制造超细硬质合金的重要原料，其性能对超细硬质合金的性能有重要影响。因此研究超细W和WC粉的制备对超细硬质合金的发展具有重要的意义。本论文重点研究了超细W粉、

2、WC粉末的制备。研究过程中采用了XRD法测定物相、BET测定粉末的表面积和粒度，用金相显微镜、扫描电镜（SEM）观测粉末和合金的微观形貌，用材料试验机和硬度计等测定了合金的力学性能。研究结果如下：1、影响钨粉物理性能的主要因素有还原温度（包括还原时间）、通氢气量（包括氢气湿度）及料层厚度等。影响WC粉末性能的因素则包括原料和杂质及制备工艺等。其中，W粉的粒度、组成和碳化温度、时间是主要因素。钨粉还原的最3佳工艺为：还原温度700~800℃、时间为30min、氢气流量40m/h。钨粉碳化的最佳工艺为：第一阶段1100~1200℃，保温30min；第二阶段1

3、300~1400℃，保温90min。2、碳含量、抑制剂种类及含量和烧结工艺对超细硬质合金的性能影响较大。碳含量为5.2%、添加0.4%wtVC-0.4%wtCr3C2的抑制剂、并采用1360℃低压真空烧结时，合金的综合性能最佳。3、添加0.4%wtVC-0.4%wtCr3C2的晶粒抑制剂，并在1360℃低压真空烧结下保温120分钟可以制备出晶粒度在0.4µｍ、洛式硬度为HRA93、抗弯强度TRS为3320MPa、性能优异的超细硬质合金。关键字：超细碳化物硬质合金真空低压烧结制备I成都理工大学硕士学位论文AStudyonPreparationofUltra

4、-fineWCPowdersandPropertiesofSinteredBodyIntroductionoftheauthor:Luojinhua,male,wasborninOctober,1981,whosetutorwasProfessorChenShanhua.HegraduatedfromChengduUniversityofTechnologyinMaterialSciencemajorandwasgrantedtheMasterDegreeinJune,2009.AbstractTheaveragegrainsizeoftheultra-

5、finecementedcarbidesislessthan0.5μm.Comparedwiththeconventionalcementedcarbide,ultrafinecementedcarbidewithhightoughness,highwearresistanceandgoodhightemperaturestrength,arewidelyusedincuttingtools,corrosion-resistanttools,metalworkingtoolsandwear-resistantpartsetc.UltrafineWandW

6、Cpowdersaretheimportantrawmaterialsforultrafinecementedcarbides.Theirpropertieshaveanimportantimpactontheperformanceofultra-finegraincementedcarbide.Inthisthesis,thepreparationofultrafinepowderofW,WC,andultra-finecementedcarbidewasstudied.ThephasewasexaminedbyXRD.Theuniformityand

7、microstructureofWandWCpowdersandthealloywereinvestigatedbySEMandBET.Mechanaicalpropertiesweretestedbymaterialtestingmachineandhardnessmachine.Thefollowingresultsareobtained:1.WCpowderaffectedtheperformanceofbothrawmaterialsandimpurities,butalsofactorinprocess.Theparticlesize,comp

8、osition,carbonizationtemperatureandcarbo