《硬质合金的生产》PPT课件

1、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,1 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,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

2、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,六、 碳化钨的制取 1碳化机理：反应式 W+CWC 、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,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）C18002000 ，WC周围形成断面呈环状的（W，Ti）C固溶体。,2 混合、成形,一、 湿磨 1 目的： 2

3、 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,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,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,四、模压成形 1 压制

4、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、CIP 5 其他成形：挤压成形、注射成形,3 脱胶、预烧、烧结,一、脱胶 二、预烧 三、半检加工 四、烧结,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 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 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

5、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,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,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：,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 理论C含量：6.125% 低于

6、理论含量：-W3Co3C、- 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,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： CH4C+2H2 2COCO2+C 2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： 1WC+H2OW+H2+CO 2WC+2H2W+CH4,5 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控制 控制措施 1.填料：一般用Al2O3+（0.10.7%）C 2. 氢气纯度：-40 H2 3. 升温速度： 4. 其他：氢气流量、成形剂加入

7、量,6 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,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 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（10001050） 刀片上形成TiC、TiN等涂层,6 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