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難熔金屬碳化鎢WC
專欄：熱點聚焦
發(fā)布日期：2012-12-07
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難熔金屬硬質化合物通常指元素周期表第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ族中過渡元素(鈦、鉿、鋯；釩、鉭、鈮；鎢、鉬、鉻)的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等。這些化合物的共同特點是熔點高、硬度高。在硬質合金中應用最多的是金屬碳化物，典型的有WC、TiC、TaC、NbC等，重點介紹難熔金屬碳化鎢即WC。
碳化鎢(WC)是生產硬質合金的主要原料，化學式WC，全稱為 Wolfram Carbide, 也譯作tungsten carbide。碳化鎢是硬質合金的重要組成部分，也是硬質合金工業(yè)中使用最多的碳化物。為黑色六方晶體，有金屬光澤，硬度與金剛石相近，為電、熱的良好導體。熔點2870℃, 沸點6000℃，相對密度15.63(18℃)。碳化鎢不溶于水、鹽酸和硫酸，易溶于硝酸－氫氟酸的混合酸中。純的碳化鎢易碎，若摻入少量鈦、鈷等金屬，就能減少脆性。用作鋼材切割工具的碳化鎢，常加入碳化鈦、碳化鉭或它們的混合物，以提高抗爆能力。碳化鎢的化學性質穩(wěn)定。 W和C可形成兩種化合物：WC和W2C，其物理化學性質差別有異。WC具有兩種晶型，常見的為簡單六方結構，另外一種是面心立方結構，在2785℃下由包晶反應形成的，僅在高溫下穩(wěn)定。W2C為密排六方結構，其顯著特點是硬度高、脆性大。 碳化鎢WC粉末的制備主要由鎢粉與炭黑的混合物在碳化爐高溫煅燒，其反應式為：W+C=WC。碳化反應在830℃時開始進行，超過1300℃時加速進行，通常的碳化溫度為1300℃~2000℃。鎢粉的碳化主要依靠氣相的滲碳作用來實現(xiàn)，碳化分為通氫碳化和無氫碳化。通氫碳化時，WC的生成溫度較低，得到的WC比較疏松。鎢粉的氧含量與粒度有關。費氏粒度(FSSS)0.8μm下的鎢粉，含氧量不大于0.5%；費氏粒度3μm以下的鎢粉，氧含量不大于0.3%；費氏粒度10μm以下的鎢粉，氧含量不大于0.25%；費氏粒度10μm以上的鎢粉，氧含量不大于0.1%。 碳化鎢制備中鎢粉和炭黑的配料需要準確。當碳化鎢中的含碳量過低時，應補加炭黑，重新碳化。當碳化鎢中含碳量過高時，應補加鎢粉，重新碳化。鎢粉和炭黑混合要均勻，以防止碳化產物出現(xiàn)黑心 分層等現(xiàn)象。采用球磨機時，球料比一般是1：1，鋼球的直徑為15~50mm，混合時間2~4h。中、細碳化鎢的碳化過程在鉬絲碳化爐中進行，而粗晶粒碳化鎢的碳化過程在碳管爐內進行。碳化后的料塊斷面應呈灰色，疏松易碎。經球磨、過篩、合批后得到粒度和化學成分一直的碳化鎢粉。 碳化鎢粉主要用于生產硬質合金。在碳化鎢中，碳原子嵌入鎢金屬晶格的間隙，并不破壞原有金屬的晶格，形成間隙固溶體，因此也稱填隙(或插入)化合物。碳化鎢可由鎢和碳的混合物高溫加熱制得，氫氣或烴類的存在能加速反應的進行。若用鎢的含氧化合物進行制備，產品最終必須在1500℃進行真空處理, 以除去碳氧化合物。碳化鎢適宜在高溫下進行機械加工，可制作切削工具、窯爐的結構材料、噴氣發(fā)動機、燃氣輪機、噴嘴、穿甲彈彈芯等。 硬質合金制品的品質跟原材料關系密切！立足品質，專注品牌，株洲三鑫硬質合金生產有限公司專注硬質合金刀片生產工藝每一個細節(jié)，精益求精努力做到最好！ 本文由株洲三鑫硬質合金生產有限公司http://idwyaeh.cn發(fā)表，如需轉載請注明出處！ 上一頁：硬質合金粘結黏結相
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