硬質(zhì)合金原料的制取
因為鎢系列產(chǎn)品的大部分都是用於硬質(zhì)合金領(lǐng)域,所以重點講解鎢粉→碳化鎢粉→混合料球磨→摻膠→成形→燒結(jié)→硬質(zhì)合金及其工具配套這條生產(chǎn)線。
二、碳化鎢粉的制取
難熔金屬主要是指元素週期表副族4、5、6中的鈦、鉭、鈮、鎢、鉻等元素,它們的碳化物是硬質(zhì)合金中的主要成分(有的雖然量很少),決定著各類硬質(zhì)合金的主要性能及用途,其中碳化鎢是難熔金屬碳化物中用量最多的一種。以下就介紹碳化鎢粉的制取。
1. 碳化機(jī)理簡述
鎢粉碳化是通過碳原子向鎢顆粒內(nèi)部擴(kuò)散來完成的。隨著溫度的升高,碳從鎢顆粒表面往裡滲透,顆粒從表至裡形成WC、W2C和W三層,隨著陸續(xù)向裡擴(kuò)散,W逐漸消失,W2C也逐漸消失,整個顆粒因膨脹而分裂變成多個、無數(shù)個WC顆粒。實際生產(chǎn)中,將鎢粉和炭黑在球磨機(jī)混合均勻後,裝入石墨舟皿並壓實,送入石墨電管爐中高溫碳化,經(jīng)球磨、過篩、合批成碳化鎢,工藝流程如下圖所示:
總反應(yīng)式:W+C=WC
通氫碳化時其反應(yīng)式:C+2H2=CH4
W+CH4=WC+2H2
故氫氣實際上只是起著碳的載體,促進(jìn)碳化的作用。
舉例:細(xì)鎢粉(1.0-1.2μ)石墨管碳化工藝制度:
看反應(yīng)、看參數(shù)制取碳化鎢似乎很簡單,但它牽涉面廣,影響因素較多。實際工業(yè)生產(chǎn)中,由於種種原因,使碳化鎢中的含碳量,大多偏離理論含量6.13%,這樣在WC中,不是含有游離碳,就是含有W2C,通常是二者都存在,關(guān)鍵是其值必須控制在允許範(fàn)圍內(nèi)。