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粗晶硬质合金碳化钨的生产方法
作者: 发布日期:[2018-07-16 10:47]

粗晶碳化钨分子式为WC,具有一些中、细晶WC粉不同的特殊性能和用途,尤其是高温WC具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等优点,广泛应用在地矿开采、石油钻探、车床加工等方面。硬度仅次于金刚石,价值极高。目前粗晶WC的生产方法

主要有:

 
      1.钨粉高温碳化  高温长时碳化,可以使WC的晶格缺陷降至最低、微观应变最小,WC的塑性得到改善。这是目前国内的主要生产方式。碳化的温度不宜超过 1800-1900℃,在超过1800℃,WC晶粒间易发生晶界融合长大,致使WC粒度分布不均。一些研究表明,降低原料钨的粒度,提高碳化温度,降低碳 化时间,可以提高获得的WC品质。
      2.氧化钨掺锂盐的中温还原和高温碳化  该法原理为:通过加入添加剂,加速WO3还原过程中的挥发沉积速率,致使钨粉粒度在较低的温度下得以长大,用于钨粉长大的添加剂为锂盐,该法主要用于制取矿用合金和冷微模合金。
      3.添加钴、镍高温碳化  在钨粉配碳时加入少量钴、镍或它们的氧化物,可以改变碳化机理,提高碳化的速度,此种方法生产的粗晶WC的晶粒度受配钴量的影响极大,配钴量越大所得WC越粗。
      4.添加钠盐法  在APT中添加钠盐,然后在较高的温度下还原,可得粒度大于10μm的粗钨粉,再经高温碳化可得粗颗粒WC粉。该法还处于研究中,一些技术还不成熟。
      5 .APT快速锻烧快速还原法  此法的实质是将APT在850-1000℃下于氧化气氛中快速加热锻烧,然后在氢气炉中快速加热到1100-1300℃的温度下还原,用此种方法可制备粒度为25-36μm的钨粉。
      6. 卤化物沸腾层氢还原法  将钨的氯化物或氟化物在沸腾层中用H2还原。首先将H2和原始钨粉送入反应器底部,制成钨沸腾层,而卤化物蒸气由反应器上部通入反应器内,在给定的最佳温 度下被H2还原成钨粉,并沉积在原始钨粉上,使原始钨粉逐渐粗化,定期有反应器内部卸出钨粉。用此种方法制备的钨粉粒度大于40μm。
      7.粗晶铝热工艺  通过高吸热反应使WC直接从钨精矿中生产出来,该法能生产高纯度、粗颗粒、大块、单相WC晶粒。
       8.钨精矿熔盐碳化法(气体喷射法) 首先在1050-1100℃的高温下,用Na2SiO3-NaCl熔盐将钨精矿分解,将所生成的Na2WO4-NaCl熔盐相同含有Fe、Mn、Ca的硅 酸盐相分离,然后用甲烷喷入熔盐相中,生成粗晶WC。该法优点成本低,约为通常60%,缺点是杂质(Mo、Cr、Fe、Ni、Si)含量偏高,需要长时间 的化学处理。

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