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硬质合金混合料知识介绍

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超细硬质合金混合料的制备与制粒技术_张立

超细硬质合金混合料的制备与制粒技术_张立

材料科学超细硬质合金混合料的制备与制粒技术①张立1②　Schubert W.D.2　黄伯云1(1.中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙,410083)(2.Institute of Chemical Technologies and Analy tics,Vienna University of Technology,Getreidem arkt9/164-CT,A-1060Vienna,Austria)摘　要　超细硬质合金因为具有较好的综合性能,其应用领域正在不断扩大,因此超细硬质合金的研究是当前硬质合金研究领域的一大热点。

原料、工艺与设备是超细硬质合金制备过程中的三个关键点,如果没有较好地解决超细硬质合金制备过程中的工艺问题,即使采用最先进的设备也无法生产出性能优异的合金。

本文介绍了作者新近开发的超细硬质合金混合料的制备与制粒技术,采用这种技术可以制备平均粒度小于0.3mm的球形料粒,而且成球率大于90%,因而较好地解决了超细硬质合金混合料的模压成形问题。

关键词　超细硬质合金　湿磨介质　制粒技术　模压成形　生产工艺1　前　言近十年来,国际上在硬质合金超细原料与超细硬质合金的研究方面取得了令人瞩目的进展[1～3]。

目前,一些世界著名的硬质合金生产企业,像Sand-vik AB[4],Konrad Friedrichs KG[5],Widia Valenite GmbH[2,3],Kennametal Inc.,M itsubishi M aterials Corporation,Sumitomo Electric Carbide Inc.,Toshi-ba Tungaloy Co.Ltd等,已能以工业规模生产合金晶粒度为0.2μm左右的纳米硬质合金(按照1999年Sandvik公司公布的硬质合金分类标准[4],合金晶粒度在0.1μm～0.3μm的硬质合金属于纳米硬质合金)。

2000年,亚微、超细、纳米硬质合金的世界总产量达11500～12500吨,占硬质合金世界总产量的大约40%[2,3]。

硬质合金成分

硬质合金成分

硬质合金成分硬质合金是一种由金属和非金属元素组成的复合材料，具有高硬度、高强度和耐磨性等优良性能。

它广泛应用于机械加工、矿山工程、石油钻探和航空航天等领域。

本文将从硬质合金的成分、制备工艺和应用领域三个方面进行介绍。

一、硬质合金的成分硬质合金的主要成分是金属钨（W）和钴（Co），以及少量的其他金属和非金属元素。

钨是硬质合金的主要组成部分，具有高熔点、高硬度和高密度的特点，是使硬质合金具有优异性能的关键因素之一。

钴是硬质合金的结合相，具有良好的结合性和塑性，能够将钨颗粒牢固地固定在一起。

此外，硬质合金中还可以加入一些其他金属元素，如钛（Ti）、铌（Nb）等，以及非金属元素，如碳（C）和氮（N）。

这些元素的加入可以进一步改善硬质合金的性能，提高其硬度和耐磨性。

二、硬质合金的制备工艺硬质合金的制备主要包括粉末冶金和烧结两个过程。

首先，将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合，并加入一定量的粘结剂。

然后，通过球磨机等设备对混合粉末进行混合和粉碎，使粉末颗粒更加均匀细小。

接下来，将混合粉末压制成坯体，通常使用等静压或注射成型等方法。

最后，将坯体进行高温烧结处理，使金属粉末颗粒相互结合，并与粘结相形成致密的合金体。

烧结温度和时间的控制对硬质合金的性能有重要影响，过高的温度和过长的时间会导致晶粒长大，从而降低硬质合金的硬度和强度。

三、硬质合金的应用领域硬质合金具有高硬度、高耐磨性和高强度的特点，因此在机械加工领域得到广泛应用。

它可以用于制造刀具、切割工具、钻头、铣刀和刨刀等，能够在高速切削和重负荷加工条件下保持较长的使用寿命。

此外，硬质合金还可以用于制造矿山工具，如岩钻头、钻孔钻头和矿用刀具等，能够在恶劣的矿石破碎环境中保持较好的工作性能。

在石油钻探领域，硬质合金可以用于制造钻头和钻具，能够在高温高压和强磨蚀的地层中稳定地进行钻井作业。

此外，硬质合金还被应用于航空航天领域，用于制造发动机零部件、导弹零部件和航天器零部件等，能够在高温和高应力条件下保持稳定的工作性能。

硬质合金混合料中钴、钛的测定

硬质合金混合料中钴、钛的测定
、 、
硬 质 合金具 有耐 磨损 耐 腐蚀 耐 高 温 等 性 质 因而 成 为 重 要 的 工 具 材 料 目 前 国 内 外 硬 质合 金 的 用 量 极 大 仅 人
，
。
完 全 溶 解后 固 液 分 离 钛 的 容量 法 测定 2 2 草 酸钴 的 提 取
，
。
．
待 合 金 中的钛 和 钴 进 步进行 钴
；
；
红 紫酸 铵 ( 紫脲 酸
0 I
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。
反 应 后 钛 和 钴 溶于 盐 酸 中
不 溶 的碳
。
上 海试 剂 厂
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化 钨 成 为 骨 架 或 自行炸 裂 成 为 碎 片
反应
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数小时后
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，
观 察 废 合 金 的 炸 裂程 度
，
一
，
本判 断 反 应 是 否 完 全
硬 质 合 金 的概 念
。
—
日 本 等 国把 硬 质 合 金 回 收 作 为 宝 贵
，
，
珍 惜 资 源 充 分地 开 发 和 利 用 资 源 而 硬 质 合金 混 合 料 中 钴 钛 回 收 是 利 用 资 源
，
，
、 、
完 全 溶 解 后 滤 除杂 质 加 入 过 量 草 酸 铵 钴 生 成 草 酸钴 沉 淀 过 滤 得 草 酸 钴 母 液 中 的 钴 可 沉 淀 至 微 量 如 果 母 液 中含铁 铁 会 与 草 酸 生 成 络 合物 留 于 母 液 而 不 会 进 入 草 酸 钻 中 用去 离 子 水 洗 涤 沉 淀 3 4 遍 除 去 杂 离 子 草 酸 钴 沉 淀 在 干 燥 柜 内干 燥 称

硬质合金基础知识及行业应用

硬质合金基础知识及行业应用

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PCB电路板图片库
阶段性成果：已对部分PCB板形貌、成分收集 材质研发项目：以此为平台，在2011年建立PCB板材加工形貌数 据库，对新产品开发、客户服务提供理论支持。
各种板材1500倍微观形貌
FR4 1.6X2
FP 0.2X2
高TG0.8X8
HF 1.0X10
无卤素板材
生益S1000-2 1.6x2
2、硬质合金矫顽磁力测定
A、硬质合金矫顽磁力定义及测试原理 铁磁材料在磁场中其磁化强度随磁场强度的增加 而增大，当被磁化达到饱和状态时，称为饱和磁化 强度。撤去磁场后，铁磁材料中仍保留一定的磁化 强度叫剩磁强度。使这种剩磁强度为零时，所需反 向磁场强度的量值，叫做矫顽磁力。用HCJ表示， 单位为A/m或kA/m。 B、硬质合金矫顽磁力的影响因素 1）、矫顽磁力随温度的升高而下降。 2）、应力和形变使磁化发生困难，矫顽磁力增加。
孔隙产生的原因（一）
• 在硬质合金生产中一些其他原因也可能造成产 品孔隙大增，例如：严重过烧、欠烧、为压好等。 严重过烧时，一般产生10-20μm的B类孔隙且大 部分分布在样品的表面，过烧时，试样的晶粒会 长大，欠烧时，孔隙一般比较细小，且集中在试 样的中心部位，欠烧时，试样的晶粒成型不是很 好，我们通常不能仅仅只通过孔隙的大小来判断 样品是过烧还是欠烧，必须通过其他性能指标进 行综合判断。 未压好造成的孔隙，一般成了三角形、飞鸟型 或菱形，一般集中在压力达不到的刃口或尖角处
阶段性成果：通过钎料的分布形貌，可判断焊接时间、 焊接温度的合理性，最终优化焊接工艺
焊接口形貌观察
其它
A1000、A2000磨削后切削油中合金颗粒大小
A1000磨削油中的粉末 清洗液对合金表面的影响 考察清洗液对合金中Co含量的影响 非标刀具磨削液对合金磨削表面钴析出试验 高速钢表面分析……

硬 质 合 金 基 本 知 识 介 绍

硬 质 合 金 基 本 知 识 介 绍

在制造钛钨钴合金时，碳化钛通常是以TiC-WC固 溶体（复式碳化物）的形式加入的，其原因是：工 业碳化钛一般均含有较多的氧（还有氮），并且 TiC与TiO的晶格类型相同，晶格常数相近，因而很 容易形成连续固溶体。如果碳化钛直接加入合金混 合料中，则在合金烧结时形成TiC-WC固溶体，这 时由于碳原子置换TiC晶格中的氧原子和氮原子而 析出CO和N2气体。这样，就阻碍了合金的正常收 缩，使合金的孔隙度增加。但是，在TiC-WC复式 碳化物形成的过程中，可以在很大程度上排除TiC 晶格中的氧和氮。因此，将碳化钛预先制成复式碳 化物加入合金中，将有利于合金的烧结，保证合金 的质量。

混合料的制备
制备混合料的目的，在于使碳化物和粘结金
属粉末混合均匀，并且使它们进一步磨细。 硬质合金成品的性能，在很大程度上取决于 混合料的制备方法。

精密全自动压力机
硬质合金的烧结原理
烧结是粉末冶金制品生产中重要的工序之一，
其目的是使制品强化，以达到最终要求的物 理机械性能，硬质合金的烧结是典型的液相 烧结过程，它的烧结过程可分为三个阶段：
二、WC-TiC-Co硬质合金
WC-TiC-Co（YT）类硬质合金适于加工塑性材料如 钢材。钢料由于加工时塑性变形很大，与刀具之间 的摩擦剧烈，因此切削温度高。YT类合金具有较高 的硬度，特别是有较高的耐热性，在高温时的硬度 和抗压强度比YG类合金高，抗氧化性能好。另外， 在加工钢材时，YT类合金有很高的耐磨性。YT类 硬质合金的导热性较差，切削时传入刀具的热量较 少，大部分的热量集中在切削中，切削受强热后会 发生软化，因而有利于切屑过程的顺利进行。 YT类硬质合金中含钴量较多、含碳化钛较少时，抗 弯强度较高，较能承受冲击，适于作粗加工用；含 钴量较少、含碳化钛较多时，耐磨性及耐热性较好， 适于作精加工用。但含碳化钛愈高，其磨加工性和 焊接性能也愈差，刃磨及焊接时容易产生裂纹。

硬质合金基本知识简介

硬质合金基本知识简介

硬质合金基本知识简介
硬质合金具有很多优异性能，如高硬度、耐磨损、耐高温、线膨胀系数小，摩擦系数低和组对性能好等综合优点，是机械密封不可缺少的摩擦副材料。

硬质合金的性能与其晶粒大小、组分及显微结构有关。

由于钻对碳化钨的润湿性最佳。

钴基硬质合金耐蚀性能稳定性稳定轻微腐蚀腐蚀清水、氟里昂、海水含硫水煤油、液态甲烷，矿坑水硫酸铁汽油、液氢、酒精、锅炉水食醋使用介质液氦、丙酮、液氮。

酯类溶剂冰醋酸四氯化碳、液氧，羟氨稀硫酸醚。

用Ni代替Co作粘结金属，虽然可以改善金属的耐蚀性能，但其强度仅为WC+Co的70％～80％，硬度比WC+Co低0.5～1HRA,而WC+Ni-Cr合金具有很好的抗腐蚀性能，其强度和硬度可与WC+Co相媲美，并且具有无磁性的独特性能。

钢结硬质合金钢结硬质合金是以碳化钛为硬质相，合金钢为粘结相的耐腐蚀硬质合金。

它的主要特点是烧结成形后可以进行机械加工，然后再进行热处理。

这对制作形状复杂的整体密封环是有利的。

在硝酸、硫酸、氨水等介质中使用，有良好的耐腐蚀性能。

但不耐强碱、盐酸和三氯化铁热溶液的腐蚀。

硬质合金混合料的制备(课件)-2014-09-18

硬质合金混合料的制备(课件)-2014-09-18


N临界=42.4/√D
式中D——球磨筒直径（米）。假设D=0.5m时，则临界转速计算得60转/ 分钟；通常在球磨机转速的设定中取其临界转速的75%左右为宜；采用转 速为临界转速的75 %左右，则球被带到较高的位置往下落，这种研磨主 要靠冲击作用而发生，称之为冲击研磨，这种研磨速度不适宜于硬质合 金粉末原料的研磨，合金粉末本身粒度较小，材质硬而碎，不需有多大 的动静即可将物料磨碎，因而在湿磨工艺中通常采用临界转速的60%左右 的转速作为筒体的实际转速。 300L与600L可倾斜式球磨机均采用0.75左 右的临界转速为实际球磨机转速， 300L球磨机内径为φ 680mm，筒体内 部均布6根筋条，筒体转速约为35-36转/分；而600L内径为φ 870mm，筒 体内部也是均布6根筋条，筋条高度20mm，筒体转速为33-34转/分的筒体 转速。
原料标准
二、其它硬质化合物技术条件
项目 TiCN TiC 4K40 Ti% ≥76.5 ≥78 39.5±1. 5
32.0±0.5
总碳% ≥7.8 ≥19.3
N% 13.2-13.6 ≤0.54
W% 47.0±1.5
56.0±1.0
Fsss 1.5-4.5 1.5-3.5 2-4
(1~3)μm
12.4±0.3 ≤0.8
原料标准
普通钴技术条件 Co≥98.8%、O≤0.50%、C总≤0.10% Fsss粒度≤1.0-1.5μ m（微米） 各类WC技术条件 04µ ：WC计算量： ≥99.8％ C总：6.30-6.35％ C化合：≥6.06％ BET：2.40-2.70m2/g Cr3C2:0.55%±0.01% VC：0.24%±0.01% O：≤0.35%
原料标准

~混合料制备01

~混合料制备01
其真实的含义是某一个合金牌号 理论总碳的百分含量与该牌号在配料计算时候总碳的实 际百分含量的差值。“Bc-tot”有正负取值之分；取值范围一般在 +0.10%之间；如有特殊需 要允许合金出现η1 相或石墨相， Bc-tot取值还可突破上述范围。前面所提到的 M20 合金， 就是Bc-tot取值不同，而最终生产出三个性能完全不同的合金牌号。B-tot的取值范围在后 面的混合料质量控制部分将有详细讲述。
• • •
Ta……W……分别表示混合料Ta……W等成分的百分含量（%） Bctot1与Bctot进行比较：Bctot1大则需补钨；Bctot1小则需补 碳；两者持平则不需进行补W/补C。
1.配料计算程序
• 补碳计算： • a= • a=a……碳黑补加量 • Q……所配混合料总量（g）
• 补钨计算：当a<0时，
1.配料计算程序
• · 准备好所配混合料牌号的指令卡 • · 各组分含量计算
M=Q· e
M——组分配料重量（g） e——组分的百分含量（%） Q——所配混合料总重量（g）
• · 碳平衡计算：
Bctot1=Ctot+0.86N- Cteor
Bctot1：配料计算时实际碳平衡系数（%） Ctot：所配混合料由原料带进的实际总碳含量（%） 0.86N：所配混合料因由原料带进的换算成总碳含量（%） Cteor：按牌号组分计算混合料理论总碳量（%） Cteor=0.0664Ta+0.1293Nb+0.2507Ti+0.0653W
混合料制造技术
彭文
1 概 述
1.1 混合料制备
1.2 混合料两种生产工艺对比
1.3 质量控制
1概 述
混合料制备是硬质合金生产的第一道工序，也是最重要的 生产工序之一；混合料质量的好坏直接关系到硬质合金产 品的内部材质与外观质量。

硬质合金混合料的制备(课件)---.

硬质合金混合料的制备(课件)---.
硬质合金混合料的制备
讲授：刘志芳
混合料制备
一、前言 混合料制备是硬质合金生产的第一道工序，也是最重要 的生产工序之一；混合料质量的好坏直接关系到硬质合金产 品的内部材质与外观质量。
▪ 概念、混合料制备是将各种难熔金属的碳化物、粘结金属及 少量的抑制剂等粉末，通过配料计算、湿磨、干燥等工序过 程，制备成有准确成份、配料组分均匀分布、粒度一定的粒 状混合物的生产工艺过程。
原料标准
一、钨、钴、碳技术条件 ▪ 钨粉技术条件
W≥99.8%、O≤0.40%、 Fsss粒度≤0.6μm（微米） ▪ 碳黑技术条件 冶金级圆粒状 C总≥99.0%、水份≤0.30%、灰份≤0.20% ▪ 专用钴技术条件 Co≥98.8%、O≤0.50%、C总≤0.10% Fsss粒度≤1.0-1.5μm（微米）
▪ 模压成型剂相对简单一些，成熟一些，公开的程度也大一些。 目前最常用的模压成型剂大致分为三大类，即橡胶、石蜡和 PEG（聚乙二醇）。
▪ 橡胶特性：优点是成型压力低，压坯强度高，可以用于复杂 制品成型。缺点是杂质含量高，易老化，不适合喷雾干燥， 不宜于真空脱除，通常残留碳量高达（0.2-0.3）％。目前 只有一些中小型企业仍然还在使用橡胶成型剂用于生产中低 档产品、以及用于形状复杂的产品。用作橡胶成型剂的橡胶 有：丁钠橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。
原料标准 ▪ 各类WC技术条件
1µ ：WC计算量： ≥％ C总：6.11-6.15％ C化合：≥6.07％ 粒ห้องสมุดไป่ตู้Fsss（µm）：1.0-1.5 O（%）： ≤0.15
2.5µ ：WC计算量： ≥99.8％ C总：6.10-6.13％ C化合：≥6.07％ 粒度Fsss（µm）：2.50-2.90 O（%）： ≤0.08

硬质合金材料(2)

硬质合金材料(2)

WC-TiC-TaC(NbC)-Co合金组织
金相组织观察表明，WC-TiC-TaC(NbC)-Co合金中的(Ti, W, Ta/Nb)C相与(Ti, W)C相类似，也是呈近似圆形的晶粒，很容易与多角形的WC相区别开来。
WC-TiC-TaC(NbC)-Co合金的成分及性质
工业WC-TiC-TaC(NbC)-Co合金的成分及性质见表。由此可见，WC-TiCTaC(NbC)-Co合金的基本性质与WC-TiC-Co合金差别并不大。
TiCl4 CH 4 (H 2 ) Tic 4HC l (H 2 ) 2TiCl 4 N2 4 H 2 2TiN 8 HCl AlCl 3 H 2 CO2 Al2O3 HCl CO (4-1) (4-2) (4-3)
金属源：金属的卤化物。 非金属源：C源-甲烷，丙烷，四氯化碳，甲苯等。N源-N2，NH3；B源BCl3； O源-CO2；H2，因为氢具有很强的还原力，所以能还原被涂复表面的 氧化物，在改善涂层与基体粘附能力的同时还能显著地降低卤化物的分解温 度。 许多化学气相沉积反应都能通过气相均匀发生，但却生成不希望 出现的粉末，而不是涂层。
淬火
钢结合金的淬火是将其加热到临界点(Ac3或Acm)以上，进行充分奥氏体 化，然后急速冷却，使钢基体转变为具有高强度的马氏体组织，从而使合金 具有高硬度与高耐磨性。 与钢铁热处理类似，钢结硬质合金淬火处理的依据仍然是奥氏体等温转变 曲线图，对于一般工件，广泛采用一次淬火法，而对于尺寸较大的复杂形状 工件，为了避免造成工件硬度不均匀，尺寸公差大，甚至产生裂纹等缺陷， 往往采用分级淬火法。 一次淬火法是将工件奥氏体化后一次淬入油中；而分级淬火法是将工件充 分奥氏体化后，先在盐浴中冷却到等温转变图中节余珠光体与贝氏体转变曲 线之间“奥氏体湾”外的温度(如510-632℃)，并保温一段时间后淬入油中。

硬质合金基础知识(“合金”相关文档)共58张

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结构：钨钴合金的正常结构为WC相和Co相的两相组织。前者也称为 硬质相或α相，后者为粘接相或β相。钨钛钴合金的正常结构有 两种，一种是（Ti、W）C+Co两相组织，一种是（Ti、W） +WC+Co三相组织。
性能：硬质合金的主要性能指标有密度、抗弯强度、硬度、矫顽磁力、 钴磁等等。密度是硬质合金质量最基本的指标，它是其他各项性能的 基础。硬度与抗弯强度是硬质合金两项主要机械性能指标，直接影响 合金的使用效果。这三项性能就基本决定了硬质合金的综合品质，是 产品出厂的考核指标，也是用户最关注的指标，合理选用硬质合金的 重要依据。
三、刀具材料中常用的几种物质的作用：
WC—耐磨相，刀具材料的主成分；
Co—韧性相，随着Co含量的增加，合金的强韧性增加而硬度降 低；
TiC—硬质相，随着TiC含量的增加，合金的抗月牙洼磨损能力增强，但 合金的强韧性降低，合金的脆性增大；
TaC、NbC—硬质相，能明显提高合金的高温性能和耐磨性，加有TaC、
但在引进技术中认为这种“活化现象”对合金生产不利，它极易引起“夹粗”现象的发生，因而一般均不主张采用强化球磨与超时球磨的工艺方法生产 混合料。
25mmH[相类当于：60~淬25硬0目材筛网料]的（粒G子C占r8155%淬以上火，钢也就、是C说r混12合、料中T1粉2末A部等分）要少，于传15%统，牌混合号料宜平选均粒用度Y约M为112001μ、m。YM201、YS8、
⑤ 其他硬质合金：如Cr3C2基硬质合金，以Cr3C2为主成分， 以Ni或Ni-W等作粘结剂所组成的硬质合金，通常用作耐 磨耐腐蚀零件。
⑥
此外还有两类重要的刀具材料，一类是陶瓷材料，
包括氧化铝系（白陶）、氮化硅系和赛隆陶瓷
（Si3N4/Al2O3）。另一类是超硬材料，聚晶金刚石

硬质合金知识概论1

硬质合金知识概论1

• 2 、什么是粉末冶金？粉末冶金是一 种制取材料和制品的特殊冶金方法。 他的基本过程是制备粉末，经过压制， 成型为一定尺寸的压坯，然后在低于 物料基本成分熔点的温度下烧结成所 需的成品。
• 3、硬质合金的基本特点：
具有很高的硬度和耐磨性，尤其是在较高的
温度下仍有很高的硬度； 具有很高的弹性模量； 具有很高的抗弯强度； 具有较稳定的化学性，耐酸、耐碱，甚至 在高温下也不发生明显氧化；
第七部分
非标硬质合金成本测算方法
• 1、根据用户使用环境匹配最合适牌号，找 到该牌号的密度； • 2、计算体积； • 3、根据密度及体积计算出产品的重量； • 4、重量*该牌号成本价=产品单价 • 5、产品单价*利润率=产品销售价格 • 举例：Φ168*Φ141*172 • 1、牌号：YG15 密度：14.5g/cm³ • 2、（πr²-πr²）*172
4、硬质合金的运用领域
切削加工、矿山开采、耐磨零件、 耐腐蚀材料
• 5、硬质合金生产流程：
第二部分
硬质合金是怎么生产出来的？
一、硬质合金粉末的生产
1、生产钨粉。氧化钨，又称蓝钨，通过还 原炉还原成钨粉； 2、生产碳化钨。钨粉加炭黑在碳化炉中进 行碳化，变成碳化钨。 3、生产混合料。碳化钨加钴粉，进行湿磨， 再掺胶变成混合料。
• 首先要根据加工工件材料的基本特性，找出最适用的合金牌号。如， 铸铁加工，就选用YG8；钢材加工就选用YT15等。
第六部分
硬质合金生产成本测算方法
• 1、原材料成本：WC和Co或者碳化钛等的市场行 情价格； • 2、原料损失成本：原料成本*1.02 • 3、加工成本：50元/公斤—70元/公斤 • 4、销售成本：5% • 举例：YG8 • WC 92%*380 Co 8%*400 349.6+32=381.6 元 • 381.6*1.02=389元 • 389+50=439元/公斤

硬质合金基础知识及行业应用

硬质合金基础知识及行业应用

精品
1、混合料生产设备及工艺
酒精湿磨 90 h
搅拌球磨机及磨球与混合料之间的作用
精品
2、制粉工艺及设备
图6 喷雾干燥塔
精品 图7 喷雾干燥塔自动控制系统
3、压制
85-90 KN
精品
4、烧结工艺及生产设备
图10 真精品空烧结炉
烧结
1450°C 60bar
精品
整个烧结过程大致可分为四个阶段： （1） 脱蜡预烧阶段（＜ 800℃ ） （2） 固相烧结阶段（800℃ ~共晶温度——1340℃ ） （3）液相烧结阶段（共晶温度~烧结温度——1400℃ ） （4）冷却阶段（烧结温度~室温）
• 性能特点：硬度高、耐磨性高；抗压强度高 （可达6000MPa）； 稳定性好；脆性较大。 与工具钢相比，硬质合金可提高工具寿命、 提高了切削速度和劳动效率、改善工件的精 度和光洁度。
精品
硬质合金生产流程
碳化处理
硬质合金生产过程
涂层加工
精品
压制 烧结
Co粉的形貌 X1,0000
WC粉的形貌 X5,000
精品
Hale Waihona Puke 孔隙的分类• 硬质合金检验中孔隙分为：
• 1、A类孔隙（孔隙尺寸＜10μm）
A孔隙分为：A02、A04、A06、A08
精品
硬质合金检测手段及常见缺陷
精品
1、硬质合金密度的测定
密度的概念：即单位体积物体的质量,符号用ρ表示，单位 为：g/cm3。硬质合金密度测定结果准确到0.01 g/cm3。 计算公式ρ＝m/v。
测量密度的意义 硬质合金密度是在已知牌号的情况下，通过测量其
密度，主要考察其成份和组织是否变化，内部是否有孔 隙、夹杂和石墨等缺陷。 如：合金中出现石墨或较大孔隙和夹杂，密度会低于正 常值；合金出现η相时，则密度会大于正常值。

硬质合金报告

硬质合金报告

硬质合金报告
一、背景介绍
硬质合金，又称“硬质合金钨钢”或“钨钢”，是一种具有高硬度、高耐磨性和高强度的新材料。

其主要成分为钨酸钴和碳化钨，常
用于制作刀具、磨料、矿钻等工业用品。

二、制备方法
硬质合金的制备方法主要包括粉末冶金法、化学气相沉积法和
浸渍硬化法等。

其中，粉末冶金法是最为常见的一种制备方法，
具体步骤如下：
1.选用优质的钨酸钴和碳化钨原材料进行配比。

2.将原材料进行混合，加入适量的粘结剂和其他添加剂，制成
均匀的混合物。

3.将混合物进行成型，通常采用挤压或注射成型的方法。

4.将成型件进行烘干和烧结处理，以形成高密度、高硬度的硬质合金。

三、应用领域
硬质合金具有优异的物理和化学性能，因此被广泛应用于各个领域。

以下是几个典型的应用领域：
1.刀具：硬质合金制成的刀具具有高硬度、高切削力和长寿命等优点，被广泛应用于机械加工行业。

2.磨料：硬质合金具有高耐磨性和高硬度，适用于制作高效砂轮、砂带和砂纸等磨料。

3.矿钻：硬质合金的强度和硬度可以适应岩石的强度和硬度，因此被广泛应用于矿山勘探和地质勘查等领域。

四、发展趋势
随着科技的不断进步，硬质合金的应用领域也越来越广泛。

未来，硬质合金将会被广泛应用于高精度加工、航空航天和新能源等领域。

同时，硬质合金的制备技术也将不断改进和创新，以满足多样化的应用需求。

五、结论
硬质合金作为一种新型的高硬度材料，具有优异的物理和化学性能，在工业领域拥有广泛的应用前景。

人们应该不断探索和开发硬质合金的制备技术和应用领域，为工业的发展做出更多的贡献。

硬质合金混合料评价方法

硬质合金混合料评价方法

硬质合金混合料评价方法嘿，咱今儿就来聊聊硬质合金混合料评价方法这档子事儿。

你说这硬质合金混合料，那可真是个宝贝呀！就好像是一道菜，各种材料搭配得好，才能做出美味佳肴。

那咱怎么知道这混合料好不好呢？咱先得看看它的成分。

这就好比是人的基因，好的基因才能长出健康的身体嘛。

要是成分不对，那可就麻烦啦！比如说，某种关键的材料少了或者多了，那不就跟做菜盐放多了或者放少了一样，味道肯定不对劲呀！所以得仔细瞅瞅成分是不是恰到好处。

再说说这混合料的均匀性。

你想想，如果一块蛋糕有的地方甜得要命，有的地方又没啥味道，那能好吃吗？这混合料也是一样啊，要是不均匀，那做出来的硬质合金能好到哪儿去？说不定这儿硬得不行，那儿又软得一塌糊涂呢！还有啊，它的颗粒大小也很重要哦！就跟沙子似的，太粗了不行，太细了也不行。

太粗了就像路上的大石头，硌得慌；太细了又感觉没了筋骨。

得找到一个合适的度，这样才能让混合料发挥出最佳效果。

然后呢，咱还得看看它的流动性。

这就好比是水，要是流得不畅快，那怎么能填满各个角落呢？流动性不好的混合料，在制作过程中就容易出现问题，最后做出的东西可能就有瑕疵啦。

咱评价的时候可不能马虎，得像侦探一样，一点点蛛丝马迹都不能放过。

你说要是因为没仔细评价，最后用了不好的混合料，那不是浪费时间又浪费钱嘛！咱可不能干这种傻事儿。

那怎么才能做好评价呢？首先得有专业的设备和技术，这就像是战士手里的武器，可不能含糊。

然后呢，还得有经验丰富的人来把关，他们就像是老中医，一眼就能看出问题所在。

而且啊，不能只评价一次就完事儿了，得多评价几次，就像给病人复诊一样，确保万无一失。

总之，这硬质合金混合料评价方法可真是一门大学问，咱得认真对待，不能掉以轻心。

只有把好这道关，才能做出高质量的硬质合金产品，才能让咱的工业生产更上一层楼呀！这可不是开玩笑的哟！。

硬质合金混合料知识介绍

硬质合金混合料知识介绍

15
3.1 硬质合金混合料的用途
• 各粒度级别金相组织照片
亚微细 WC 0.8μm 晶粒0.8μm
细 WC 1.5μm 晶粒1.5μm
中 WC 2.5μm 晶粒2.5μm
粗 WC 4.0μm 晶粒3.2μm
粗 WC 6.0μm 晶粒3.5μm
粗 WC 10μm 晶粒4.0μm
超粗 WC 20μm 晶粒8.5μm31.1 钨资源及其应用领域
➢ 我国主要钨资源比较
4
1.1 钨资源及其应用领域
➢ 钨的消费结构
发达国家钨产品消费（左图）和我国钨产品消费（右图）比较
5
1.2 硬质合金的概念
➢ 定义：用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属 （粘结相）所构成的复合材料。难熔金属化合物通常指WC、TiC、Ta(Nb)C、 VC等，粘结金属通常指Co、Ni、Fe。 ➢ 硬质合金的基本特点：
Inspection Microstructure TRS Hardness Coercive force
Packing Weight Packing materials
Vacuum drying Temperature Pressure
硬质合金混合生产工艺流程
11
2.5 混合料及硬质合金显微组织
➢ 混合料形貌及显微形貌
×100
×10000
12
2.5 混合料及硬质合金显微组织
➢ WC-Co与WC-Co-TiC合金高倍金相组织
提纲
1. 钨及硬质合金 2. 混合料产品概述及生产流程 3. 混合料产品的用途
14
3.1 硬质合金混合料的用途
➢混合料是硬质合金的直接原料。混合料的不 同配方，对应于不同的工业用途。如切削刀 片、级进模、金属成型模具、石油天然气密 封零件和流体控制零件、岩石破碎工具等。
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Inspection Microstructure TRS Hardness Coercive force
Packing Weight Packing materials
Vacuum drying Temperature Pressure
硬质合金混合生产工艺流程
10
2.5 混合料及硬产品流程
钨矿
Tungsten ore
APT
钨粉
W Power
高比合金 Heavy Alloy
复式碳化物 (W,Ti)C
钴粉 Cobalt Power
碳化钨粉
WC Power
混合料 RTP
矿用合金 Mining Tips
硬质合金
Cemented Carbide
切削工具
Cutting Tools
较高的强度。 ➢ TaC/NbC：提高合金的耐高温性（提高高温强度、硬度），
提高耐磨性。 ➢ TiC：提高硬质合金耐磨、抗氧化性和抗月牙洼磨损能力。 ➢ Cr3C2/VC：晶粒生长抑制剂，降低合金性能对烧结温度和
时间的敏感性。 ➢ PEG/石蜡：成型剂，保证必要的压坯强度；改善混合料
的流动性，提高压坯密度及改善密度均匀性；可防止粉末 氧化。
➢ 我国主要钨资源比较
3
1.1 钨资源及其应用领域
➢ 钨的消费结构
发达国家钨产品消费（左图）和我国钨产品消费（右图）比较
4
1.2 硬质合金的概念
➢ 定义：用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属 （粘结相）所构成的复合材料。难熔金属化合物通常指WC、TiC、Ta(Nb)C、 VC等，粘结金属通常指Co、Ni、Fe。 ➢ 硬质合金的基本特点：
焊接刀片 Inserts
数控刀片 Inserts
整体刀具
Solid Carbide Tools
钨铜合金 Cu-W Alloy
YZ合金喷焊粉 Cast WC
耐磨零件 Wear Parts
PCB工具 PCB Tools
拉丝模
喷嘴 制罐模 密封件
Drawing Dies Nozzle Can Tooling Seal
合金类别 WC晶粒度(μm)
合金类别 WC晶粒度(μm)
纳米(Nano) <0.2
中(Medium) 1.3~2.5
超细(Ultra Fine) 0.2~0.5
粗(Coarse) 2.5~6.0
亚微细 (Submicron)
0.5~0.8
超粗(Ultra Coarse)
>6.0
细(Fine) 0.8~1.3
➢ 混合料形貌及显微形貌
×100
×10000
11
2.5 混合料及硬质合金显微组织
➢ WC-Co与WC-Co-TiC合金高倍金相组织
提纲
1. 钨及硬质合金 2. 混合料产品概述及生产流程 3. 混合料产品的用途
13
3.1 硬质合金混合料的用途
➢混合料是硬质合金的直接原料。混合料的不 同配方，对应于不同的工业用途。如切削刀 片、级进模、金属成型模具、石油天然气密 封零件和流体控制零件、岩石破碎工具等。
3.2 硬质合金的应用
耐磨零件
16
3.3 硬质合金的应用
矿用工具
17
3.4 硬质合金的应用
切削工具
18
THANKS！
19
模具 Dies
9
2.4 混合料生产工艺流程
Raw material WC Co (Ta,Nb)C PEG/Wax
Milling Alcohol Milling time Ball charge
Spray drying Temperature Pressure Hall Flow Apparent density
1）高硬度、高耐磨性 2）高弹性模量 3）高抗压强度 4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化） 5）冲击韧性较低 6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近 ➢ 用途：由于硬质合金具有以上的特殊性能，广泛地应用于切削刀具、耐 磨零件、模具材料、矿用齿、石油控制件等方面。
5
提纲
1. 钨及硬质合金 2. 混合料产品及生产流程 3. 混合料产品的用途
6
2.1 混合料的概念
➢ 定义：混合料是由各种难熔金属碳化物和粘结金属及成型 剂组成的有准确成份、一定粒度、均匀的粒状混合物。通 常也叫RTP（Ready To Press Powder）。
7
2.2 混合料主要原辅料
➢ WC：硬质相，使合金具有较高的硬度和耐磨性。 ➢ Co/Fe/Ni：粘结相，使合金在烧结时致密化，为合金提供
14
3.1 硬质合金混合料的用途
• 各粒度级别金相组织照片
亚微细 WC 0.8μm 晶粒0.8μm
细 WC 1.5μm 晶粒1.5μm
中 WC 2.5μm 晶粒2.5μm
粗 WC 4.0μm 晶粒3.2μm
粗 WC 6.0μm 晶粒3.5μm
粗 WC 10μm 晶粒4.0μm
超粗 WC 20μm 晶粒8.5μm
提纲
1. 钨及硬质合金 2. 混合料产品概述生产流程及 3. 混合料产品的用途
1
1.1 钨资源及其应用领域
➢ 钨资源分布
全球钨探明总储量为289.8万吨，我国钨资源探明储量约为180万 吨，占到全球探明储量的62.1%，位居世界第一位。
全球（左图）及中国主要省区（右图）已探明钨储量分布
2
1.1 钨资源及其应用领域