高温碳化钨在矿用合金中的应用的研究.pdfVIP

高温碳化钨在矿用合金中的应用研究 张越，刘 志，张平，曾祥斌 (自贡硬质合金有限责任公司，四川自贡643011) 摘要：改进了传统碳化钨(wC)生产工艺，研究成功高温碳化新工艺碳化钨(WET)。实验表明高温碳化新工艺 生产的碳化钨(WCT．Fsss10|lm一15um)比传统高温还原、高温碳化工艺生产的碳化钨(WC：Fsss17um～23u m)有更合理的金相结构和更优异的性能特点。将WCT成功替代传统工艺WC批量生产矿用合金，用WCT生产的 YG90合金钻探使用效果较WC合金有明显提高，钻探一次合格率由原来的60％多提高到90％以上。 关键词：高温碳化；WCT；矿用合金 产粗颗粒碳化钨(WCT)的工艺研究，研究结果表明 1引言 该工艺具有产量高，能耗低，劳动强度低的优点，能 够从根本上解决碳化钨产能不足的瓶颈问题，同时该 众所周知，矿用合金工具(矿山工具、钻齿等) 工艺生产的碳化钨(WCT：Fsss10p111～15um)具有 的服役条件十分恶劣，要求合金具有高的强韧性、抗 与传统高温还原、高温碳化工艺生产的碳化钨(WC： 冲击性和好的耐磨性，因此大多采用粗颗粒碳化钨生 Fsss 产。自贡硬质合金有限责任公司矿用合金用粗颗粒碳 快开展WCT在矿用合金的应用研究就显得十分迫切 化钨生产一直沿用二带钼丝还原炉高温还原、高温碳 和重要。 化的传统工艺路线，经过多年的生产和发展，基本满 足了矿用合金的要求。但是近年来随着公司生产的发 2实验方法 展和市场的开发，该工艺的局限性也越来越明显：产 量低、产能严重不足，能耗高，劳动强度大，生产的 矿用合金工具易碎片，质量波动较大等，已严重制约 批，生产工艺和化学成分列于表1。 了生产经营的发展。为此，开展了高温碳化新工艺生 表1 WC和WCT化学成分(质量百分数)，Fsss粒度和生产工艺 实验内容：①wc，WCT的SEM形貌对比分析； 形貌。这是因为高温碳化新工艺添加了少量的金属添 ②wc，WCT的x射线衍射相成分分析；③wc，WCT加剂，高温碳化温度下金属添加剂形成的液相出现在 的研磨试验分析；④wc，WCT的牌号小批试验分析；碳化钨颗粒之间时，细小的高能量的碳化钨颗粒以及 ⑤WCT大批生产最佳工艺参数的制定 颗粒凸出部分会优先溶解，在晶粒的密排面析出，从 而形成棱角分明的多面体碳化钨晶粒【l】。 3结果及分析 3．2WC，WCT的x射线衍射(XRD)分析 3．1WC，WCT的SEM形貌对比分析 由图3和图4表明，2种碳化钨的相成分基本一致， 图1和图2分别为WC和WCT的SEM照片， 说明高温碳化新工艺没有改变WC的相组成。 由图la和图2a的SEM照片表明，WCT颗粒表面粗 3．3WC，WCT的研磨试验分析 造，WC颗粒表面圆滑；图lb和图2b的SEM照片 取2种工艺碳化钨进行对比试验。化学成分和 表明，WCT颗粒形貌是棱角分明的多面体，而WC