Часть 2: Процесс приготовления твердого сплава
Глава 4: Выбор сырья и приготовление порошка
Вольфрамовый цементированный карбид изготавливается из карбида вольфрама (WC) в качестве твердой фазы и кобальта (Co) или никеля (Ni) в качестве связующей фазы посредством порошковой металлургии. Его свойства (твердость HV 15002500±30, вязкость K₁c 820 МПа·м ¹ / ² ± 0,5 , прочность на сжатие> 4000 МПа±100 МПа) напрямую зависят от качества сырья и процесса приготовления порошка. Выбор сырья и подготовка порошка являются основой производства цементированного карбида, которые определяют микроструктуру (размер частиц WC 0,110 мкм ± 0,01 мкм, равномерность распределения Co> 95% ± 1%) и конечные характеристики (теплопроводность 80120 Вт/м·К ± 5 Вт/ м· К , коррозионная стойкость pH 212).
В этой главе подробно анализируется синтез порошка карбида вольфрама, выбор связующей фазы и добавок, технология предварительной обработки порошка и методы характеризации порошка, охватывающие параметры процесса, научные принципы, факторы влияния, стратегии оптимизации и инженерные приложения.
Подготовка порошка требует точного контроля размера частиц WC (0,110 мкм ± 0,01 мкм), чистоты (свободный углерод < 0,1% ± 0,01%), характеристик связующей фазы (чистота Co/Ni > 99,8% ± 0,01%) и текучести порошка (1316 секунд/50 г ± 0,5 секунды) для обеспечения плотности спекания (> 99% ± 0,1%) и постоянства характеристик (отклонение твердости < ± 30 HV). Например, субмикронный порошок WC (< 0,5 мкм ± 0,01 мкм) может повысить твердость инструмента до HV 2300 ± 30 и продлить срок службы авиационной резки до 15 часов ± 1 час; Высокочистый порошок Co (>99,9%±0,01%) повышает прочность буровой коронки (K₁c >18 МПа·м¹ /²±0,5), а срок службы горных работ превышает 1200±100 м.
производительность в Главе 3 через источник твердости WC (HV 2000 – 3000±50) и вклад ударной вязкости Co ( K ₁c 1520 МПа·м¹ / ² ± 0,5) , обеспечивая теоретическую и технологическую основу для последующего формования и спекания (Глава 5).
4.0 Обзор типов твердых сплавов, а также сырья и вспомогательных материалов
Твердый сплав — это высокопроизводительный композитный материал с карбидом вольфрама (WC) в качестве твердой фазы и кобальтом (Co) или никелем (Ni) в качестве связующей фазы. Он широко используется в режущих инструментах, формах, износостойких деталях и других областях. В зависимости от различных требований к применению и эксплуатационных характеристик твердый сплав можно разделить на общий тип (серия YG), жаропрочный/износостойкий тип (серия YT), высокопрочный/ударопрочный тип (серия YW), твердый сплав на основе никеля (серия YN), тип сплава с высокой энтропией и специальный тип для аддитивного производства. Типы и пропорции сырья и вспомогательных материалов различаются в зависимости от типа твердого сплава и процесса приготовления. Как правило, их можно разделить на три категории: основное сырье, вспомогательное сырье и вспомогательные материалы. Выбор и использование этих материалов должны строго соответствовать соответствующим стандартам для обеспечения качества продукции и последовательности процесса.
4.0.0 Основные типы твердых сплавов
В следующей таблице подробно перечислены основные типы твердого сплава и их характеристики, технологические требования, области применения и стандарты, отражающие разнообразные сценарии его применения и технологические требования.
| тип | Основные ингредиенты и характеристики | Требования к процессу | Области применения | Стандартные требования |
| Серия YG | В основном состоит из WC и Co, дополненных техническим углеродом, с высокой твердостью и прочностью. | Строго контролировать атмосферу и температуру спекания, чтобы предотвратить попадание примесей. | Режущие инструменты (например, токарные резцы, фрезы) | Соответствует требованиям к отбору проб GB/T 5314-2011 и следует процессу спекания GB/T 26048-2010. |
| Серия YT | Добавьте TiC , парафиновая смазка необходима для улучшения формуемости, стойкости к высоким температурам и износостойкости. | Контролируйте атмосферу и температуру спекания, чтобы избежать примесей. | Высокоскоростная резка (например, обработка стали) | Соответствует требованиям к отбору проб GB/T 5314-2011 и следует процессу спекания GB/T 26048-2010. |
| Серия YW | Содержит TaC и/или NbC , требует защиты аргоном, обладает как прочностью, так и высокотемпературными характеристиками. | Обеспечить чистоту аргоновой атмосферы и точный контроль температуры | Штампы для тяжелых условий эксплуатации (например, штамповочные штампы) | Соответствует требованиям к отбору проб GB/T 5314-2011 и следует процессу спекания GB/T 26048-2010. |
| Серия YN | Замените Co на Ni и добавьте TiN для достижения превосходной коррозионной стойкости. | Контролируйте атмосферу и температуру спекания, чтобы предотвратить окисление. | Коррозионно-стойкая среда (например, химическое оборудование) | Соответствует требованиям к отбору проб GB/T 5314-2011 и следует процессу спекания GB/T 26048-2010. |
| Высокоэнтропийный сплав | Комбинации нескольких элементов (например, Cr, V, Mo, W, Ta) требуют точного смешивания и процесса горячего изостатического прессования для обеспечения однородности. | Точное соотношение, спекание методом горячего изостатического прессования требует контролируемого высокого давления (50-100 МПа) | Экстремальные условия (например, условия высокой температуры и высокого давления ) | Соответствует требованиям к отбору проб GB/T 5314-2011 и следует процессу спекания GB/T 26048-2010. |
| Аддитивное производство | Сферический порошок, полученный методом газового распыления, с добавлением агентов для обработки поверхности для улучшения характеристик. | Процесс распыления газа, строгий контроль атмосферы и температуры | Детали, изготовленные аддитивным способом (например, компоненты для аэрокосмической отрасли) | Соответствует требованиям к отбору проб GB/T 5314-2011 и следует процессу спекания GB/T 26048-2010. |
| проиллюстрировать | Все типы должны соответствовать стандартам отбора проб GB/T 5314-2011 для обеспечения однородности партии, а процесс спекания осуществляется в соответствии с GB/T 26048-2010, подчеркивая точный контроль атмосферы и температуры для предотвращения попадания примесей. | |||
4.0.1 Основное сырье для производства твердого сплава
Основные сырьевые материалы являются основными компонентами твердого сплава, которые напрямую влияют на его механические свойства и срок службы. Ниже приведен обзор основных сырьевых материалов:
Карбид вольфрама (WC, карбид вольфрама):
Функция: Как твердая фаза, обеспечивает чрезвычайно высокую твердость (>2000 HV) и износостойкость, составляя 70%-94% ( мас. %) от общего состава.
характеристики : Чистота ≥99,8%, размер зерна 0,2-5 мкм ( мелкие зерна 0,2-0,5 мкм , крупные зерна >2 мкм ) .
Область применения: Все типы твердых сплавов.
Кобальтовый порошок (Co, Cobalt Powder):
Функция: Как традиционная связующая фаза, она повышает прочность и прочность на изгиб. Содержание обычно составляет 6%-25% ( мас. %).
Характеристики: Чистота ≥99,9%, размер частиц 1-5 мкм .
Область применения: серии YG, YT, YW и высокоэнтропийные сплавы.
Никелевый порошок
Функция: Заменяет кобальт в качестве коррозионно-стойкой связующей фазы, повышает стойкость к окислению, содержание 5%-20% ( мас. %).
Характеристики: Чистота ≥99,9%, размер частиц 1-5 мкм .
Область применения: серия YN и типы аддитивного производства.
Другие карбиды:
Карбид ( TiC )
к кратерному износу, содержание 5% -20% ( мас. %), чистота ≥99,5%, размер частиц 0,5-2 мкм , подходит для серий YT и YN.
Карбид ( TaC ) / Карбид ниобия ( NbC )
при высоких температурах и сопротивление деформации, содержание 2% -10% ( мас. %), чистота ≥99,5%, размер частиц 0,5-3 мкм , подходит для серии YW и высокоэнтропийных сплавов.
READ MORE:
Customized R&D and Production of Tungsten, Molybdenum Products
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD have been working in the tungsten industry for nearly 30 years, specializing in flexible customization of tungsten and molybdenum products worldwide, which are tungsten and molybdenum design, R&D, production, and overall solution integrators with high visibility and credibility worldwide.
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD provide products mainly including: tungsten oxide products, such as tungstates such as APT/WO3; tungsten powder and tungsten carbide powder; tungsten metal products such as tungsten wire, tungsten ball, tungsten bar, tungsten electrode, etc.; high-density alloy products, such as dart rods, fishing sinkers, automotive tungsten crankshaft counterweights, mobile phones, clocks and watches, tungsten alloy shielding materials for radioactive medical equipment, etc.; tungsten silver and tungsten copper products for electronic appliances. Cemented carbide products include cutting tools such as cutting, grinding, milling, drilling, planing, wear-resistant parts, nozzles, spheres, anti-skid spikes, molds, structural parts, seals, bearings, high-pressure and high-temperature resistant cavities, top hammers, and other standard and customized high-hardness, high-strength, strong acid and alkali resistant high-performance products. Molybdenum products include molybdenum oxide, molybdenum powder, molybdenum and alloy sintering materials, molybdenum crucibles, molybdenum boats, TZM, TZC, molybdenum wires, molybdenum heating belts, molybdenum spouts, molybdenum copper, molybdenum tungsten alloys, molybdenum sputtering targets, sapphire single crystal furnace components, etc.
For more information about tungsten carbide products, please visit the website: tungsten-carbide.com.cn
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
