硬质合金生产课件

硬质合金的生产2混合、压制1原料粉末的制备6涂层硬质合金5硬质合金生产过程中碳势的控制4硬质合金生产过程中粒度的控制3脱胶、预烧、烧结硬质合金的生产2混合、压制1原料粉末的制备611原料粉末的制备一、钨精矿的分解（碱法）FeWO4（MnWO4）+NaCO3+O2→Na2WO4+Fe2O3（Mn3O4）+CO2二、除杂：↑氧化物纯度；↑钨的回收率用铵镁盐去Si、P、As；Na2S去钼三、仲钨酸铵的制取（APT）四、钨的氧化物的制取WO3、WO2.72、WO2、W

1原料粉末的制备一、钨精矿的分解（碱法）21原料粉末的制备五、氢还原制取钨粉1．还原机理："吸附催化"机制2．工艺：称重→装舟→还原→钨粉→检查合格→合批（与混合）→过筛→检查→装桶3．还原过程质量控制：还原不完全/表面料层重新氧化/粒度不稳定1原料粉末的制备五、氢还原制取钨粉31原料粉末的制备六、碳化钨的制取1．碳化机理：反应式W+C→WC、氢气的作用2．碳化设备：碳管炉（管式、感应式），温度1300℃3.工艺：W+C→混合→碳化→破碎→过筛→合批→过筛→制品1原料粉末的制备六、碳化钨的制取41原料粉末的制备七、复式碳化物的制取1．制取方法：反应物不同分为四种2．基本反应：TiO2+WC+C→TiC-WC+CO2

3．形成过程：1400℃TiO2碳化→1600℃，已形成的WC周围形成TiC及（W，Ti）C→1800~2000℃，WC周围形成断面呈环状的（W，Ti）C固溶体。1原料粉末的制备七、复式碳化物的制取52混合、成形一、湿磨1．目的：2．方式：一般采用湿磨，防氧化、释热，均匀程度好，省时3．介质：要求：与物料无作用、沸点低、易挥发、表面张力小（大影响匀）、成本低常用介质：酒精、丙酮、汽油4．影响因素：转速、研磨时间、球料比、球径、球磨体形状、装球量

2混合、成形一、湿磨62混合、成形二、干燥1．目的：把混合料浆中的液体（温磨介质）分离并回收2．方法：电热烘烤、蒸汽干燥、蒸汽振动干燥、喷雾干燥、真空干燥3．比较：蒸汽振动干燥与喷雾干燥2混合、成形二、干燥72混合、成形三、掺胶（蜡）制粒1．加成形剂的目的：2．选择原则：3．成形剂的选择：4．制粒：5．过程：掺胶（蜡）→干燥→擦筛制粒2混合、成形三、掺胶（蜡）制粒82混合、成形四、模压成形1．压制方式：自动、手动2．单重控制：容量法、称量法3．存在问题：密度分布不均匀4．改进措施：双向压制、浮动压制、CIP5．其他成形：挤压成形、注射成形2混合、成形四、模压成形93脱胶、预烧、烧结一、脱胶二、预烧三、半检加工四、烧结3脱胶、预烧、烧结一、脱胶104硬质合金生产过程中粒度的控制一、钨粉颗粒尺寸的控制氢还原过程中颗粒的粒度变化：低温：0.37（WO3）→0.62(WO3）→0.78(W)中温：0.37(WO3）→1.545(WO3）→1.89(W)高温：0.37(WO3）→51.45(W）4硬质合金生产过程中粒度的控制一、钨粉颗粒尺寸的控制114硬质合金生产过程中粒度的控制一、钨粉颗粒尺寸的控制氢还原过程中颗粒长大机理：

升华沉积机理：氧化-还原机理：4硬质合金生产过程中粒度的控制一、钨粉颗粒尺寸的控制124硬质合金生产过程中粒度的控制一、钨粉颗粒尺寸的控制氢还原过程中颗粒长大影响因素：1．温度：2．氢气湿度、流量：3．推舟速度、装舟量：4．原料粉粒度：5．杂质：6．通氢方向：顺氢、逆氢4硬质合金生产过程中粒度的控制一、钨粉颗粒尺寸的控制134硬质合金生产过程中粒度的控制二、钨的碳化物的粒度控制（含复式碳化物）钨粉粒度的影响：温度的影响：时间的影响：4硬质合金生产过程中粒度的控制二、钨的碳化物的粒度控制（144硬质合金生产过程中粒度的控制三、烧结过程中WC晶粒的长大WC晶粒长大机理1．聚集再结晶：2．液相重结晶：影响烧结过程中WC长大的因素1．液相量：2．混合料状态：3．添加剂：4硬质合金生产过程中粒度的控制三、烧结过程中WC晶粒的155硬质合金生产过程中碳势的控制一、碳含量对合金性能的影响理论C含量：6.125%低于理论含量：η-W3Co3C、η-W6Co6C高于理论含量：游离石墨导致C%产生变化的过程：烧结真空烧结过程中碳含量的控制：脱碳5硬质合金生产过程中碳势的控制一、碳含量对合金性能的影响165硬质合金生产过程中碳势的控制二、氢气烧结过程中碳含量的控制氢气烧结过程中的增碳效应：1．气体渗碳：CH4→C+2H22CO→CO2+C2．成形剂增碳：游离C残于烧结体氢气烧结过程中的脱碳效应：1．WC+H2O→W+H2+CO2．WC+2H2→W+CH45硬质合金生产过程中碳势的控制二、氢气烧结过程中碳含量的175硬质合金生产过程中碳势的控制二、氢气烧结过程中碳含量的控制控制措施1.填料：一般用Al2O3+（0.1~0.7%）C2.氢气纯度：-40℃H23.升温速度：4.其他：氢气流量、成形剂加入量5硬质合金生产过程中碳势的控制二、氢气烧结过程中碳含量的186涂层硬质合金一、概述定义：背景：普通硬质合金不足以满足难加工材料的切削，涂层很好解决了该问题。分类：单涂层：基体+TiC（TiN，Al2O3）双涂层：基体+TiC+TiN（+TiC+TiCN）多涂层：基体+TiC+TiN+TiCN基体+TiN+TiC+TiN等6涂层硬质合金一、概述196涂层硬质合金二、制造工艺主要有：化学气相沉积法、物理气相沉积法、等离子体化学气相沉积等。化学气相沉积（CVD）：1．原理：加热合金基体→送入化合物蒸气和反应气体→反应生成涂层物并沉积6涂层硬质合金二、制造工艺206涂层硬质合金二、制造工艺2．涂层过程：刀片韧磨强化处理→装网、刀片呈层状放置→入钟罩炉→在常压或负压下通纯净的碳氢化→加热至（1000~1050℃）→刀片上形成TiC、TiN等涂层6涂层硬质合金二、制造工艺216涂层硬质合金二、制造工艺3．分类：依沉积温度高低分为三类（1）低温CVD：一般在650℃（2）中温CVD：一般在700~900℃（3）高温CVD：温