Прогресс в исследованиях нано / ультратонких WC - Co-цементированных карбидов

Аннотация: Двумя ключевыми факторами для получения нано / ультрадисперсных цементированных карбидов WC - Co являются подготовка высококачественных нано / ультратонких композитных порошков WC - Co и контроль роста зерна во время спекания. Прогресс исследований в стране и за рубежом в последние годы всесторонне анализируется по технологиям получения наноразмерного / ультрадисперсного композитного порошка WC - Co и по технологиям наноразмерного / ультрадисперсного WC - Co цементированного карбида с синтез-кольцом. Кроме того, также обсуждаются перспективы развития и будущее направление исследований нано / ультрадисперсных цементированных карбидов WC - Co. Ключевые слова: цементированный карбид, нано / ультрадисперсный кристалл; Композитный порошок WC - Co; карбид - твердое соединение тугоплавкого металла (в основном относится к WC, TiC, TaC, NbC, VC, Cr 3 C 2, Mo 2 C и т. Д.) В качестве твердой фазы и связующего металла (в основном относится к Fe , Co, Ni и т. Д.) Для связующей фазы - сплав, полученный методом порошковой металлургии. По сравнению с быстрорежущей сталью, алмазом, керамикой и другими материалами цементированный карбид не только обладает хорошей прочностью, но и обладает отличной ударной вязкостью. Это один из наиболее широко используемых инструментальных материалов, который играет важную роль в содействии промышленному производству и национальному экономическому развитию Китая. Решающая роль. Нано / ультрамелкозернистые карбиды (когда средний размер зерен WC в сплаве составляет от 0,1 до 0,6 мкм) могут эффективно преодолевать несоответствия между твердостью и ударной вязкостью в обычных цементированных карбидах, а также повышать хрупкость и размягчение процесса. Проблема состоит в том, что он имеет двойную высокую характеристику высокой твердости и ударной вязкости. В настоящее время компания разработала серию высококачественных твердосплавных изделий, таких как микродрели для обработки интегральных плат, иглы для печати на матричном принтере, инструменты для общей обработки отверстий и фрезы. , стоматологические сверла и прецизионные формы и т. д. широко используются в аэрокосмической, прецизионной обработке, электронной промышленности, прецизионном производстве и других областях. Поскольку метод порошковой металлургии используется для производства цементированного карбида, этапы включают подготовку порошка, прессование и спекание. Таким образом, двумя ключевыми факторами для получения нано / сверхмелкозернистых цементированных карбидов WC-Co являются высококачественные нано / ультрадисперсные кристаллические порошки. Контроль роста зерна при подготовке и спекании. В этой статье рассматриваются и анализируются методы синтеза наноразмерных / ультратонких композитных порошков WC-Co и методов спекания нано / ультрамелкозернистых карбидов в последние годы. Метод получения 1 композитного порошка нано / ультратонких WC-Co. Традиционный метод получения WC-. Со-композитные порошки имеют следующий вид: 1) WO 3 получают восстановлением водорода в интервале температур 700-900 ° С для получения порошка W; 2) порошок W и порошок C смешивают в интервале температур от 1400 до 1600 ° C. Обугленный для получения порошка WC; 3) Порошок WC и порошок Co смешивали для получения композитного порошка WC-Co. Традиционный способ обработки не является идеальным способом получения наноразмерных / ультратонких композитных порошков WC-Co, и у него много недостатков. Прежде всего, высокая температура карбонизации порошков W и C может легко вызвать рост зерен порошков и повлиять на равномерность распределения частиц по размерам. Во-вторых, существует множество факторов, влияющих на качество порошков в традиционном процессе, и трудно контролировать свойства порошка. Наконец, традиционные методы Длинный технологический процесс и производственный цикл, высокие производственные затраты. После почти 20 лет разработки многие новые нано / ультратонкие методы приготовления композитных порошков WC-Co были разработаны в результате неустанных усилий исследователей во всем мире. Их можно разделить на две основные категории: нисходящий и самоходный подход. Восходящий метод относится к получению нано / ультрадисперсных кристаллических порошков с микроскопического уровня на атомном или молекулярном уровне, который в основном включает метод раствора (золь-гель метод, метод совместного осаждения, метод конверсионной сушки распылением) и газофазный синтез , Закон и так далее. Нисходящий метод относится к получению нано / ультрадисперсных кристаллических порошков с макроскопических точек зрения, таких как крупные частицы. Основные методы включают в себя измельчение с помощью высокоэнергетических шариков и тому подобное. Фиг.1. Размер зерна нанокристаллического карбида WC-7Co и WC-10Co1. 1 Высокоэнергетическое измельчение шаров. Традиционное высокоэнергетическое измельчение шаров включает в себя загрузку порошков сырья и измельчающих шариков в резервуар шаровой мельницы в определенной пропорции и введение инертного газа, чтобы заставить порошки подвергаться экструзии под воздействием измельчающих шариков - холодная сварка. - процессы дробления для измельчения зерна. Приготовление нано / ультрадисперсных композитных порошков WC-Co. EL-ESKANDARANY MS использует порошок W (d <196 мкм) и порошок C (d <45 мкм) в качестве сырья, используя стальные шарики в качестве среды для измельчения шариков, и получая полное измельчение шариков при соотношении материала шарика 10: 1 на 120 часов. Нано туалетная пудра. Однако использование высокоэнергетического шарового помола для получения нано / ультратонкого композитного порошка WC-Co имеет недостатки, связанные с длительным временем измельчения в шарики, загрязненным порошком после измельчения и низкой эффективностью работы. Чтобы преодолеть недостатки традиционного высокоэнергетического измельчения, в качестве измельчающих шариков обычно используют твердосплавные шарики, чтобы уменьшить загрязнение порошков. В то же время были разработаны некоторые новые процессы измельчения с высокой энергией, такие как высокоэнергетическая планетарная мельница с двумя приводами, механохимический синтез и интегрированная механическая и термическая активация. Высокоэнергетическая планетарная шаровая мельница с двумя приводами главным образом объединяет вращение и вращение барабана мельницы и повышает эффективность за счет поля гравитационного ускорения, создаваемого в процессе измельчения шарика. BUTLER BG и соавт. использовала высокоэнергетическую планетарную шаровую мельницу с двойным приводом для уменьшения размера частиц 0,8 мкм порошков WC и WC-Co до 10-20 нм всего за 10 ч. Механохимический синтез относится к введению химических реакций в процессе шарового помола, тем самым сокращается время измельчения и повышается эффективность измельчения. Механохимический синтез в основном делится на два этапа: первый этап заключается в использовании активных металлов, таких как Mg и Zn, в качестве восстановителей, а сажу и некоторые углеродсодержащие органические вещества в качестве агентов карбонизации добавляют в резервуар шаровой мельницы вместе с WO 3. Поскольку процесс измельчения в шаровой мельнице генерирует большое количество энергии, WO3 сначала реагирует с активным металлом с образованием W, а затем C реагирует с W с образованием нано-WC. Вторым этапом является помещение порошка, полученного после завершения измельчения в шарик, в кислый раствор, такой как HCl, для удаления оксидов металлов с получением чистого порошка нано-WC. HO-SEINPUR A и соавт. помещали WO3, Zn и C в резервуар для шаровой мельницы, и после 36 часов размола в шарике полученный порошок замачивали в разбавленной соляной кислоте в течение 2 часов, чтобы получить порошок WC размером около 20 нм. новый метод, который сочетает в себе процесс измельчения шаров с процессом восстановления карбонизации. Его главная особенность заключается в том, чтобы в полной мере использовать высокоактивную поверхность, полученную в результате высокоэнергетического измельчения с шариками, для снижения температуры восстановительной карбонизации и для приготовления нано / ультратонкого композитного порошка WC-Co. SHAWLL и так далее с 1: 2,4: 0. 7 (молярное отношение) Оксид вольфрама, графит и оксид кобальта 20 мкм помещали в шаровую мельницу для 6-часового измельчения с высокой энергией, а затем полученный порошок подвергали реакции восстановительной карбонизации при 1000 ° C в атмосфере газообразного аргона. защита для получения кристаллов. WC-Co композитный порошок с размером зерна от 80 до 200 нм. Команда Сун Сяояня заново изобрела традиционный метод механического активированного нагревом синтеза и поместила сложный оксид, полученный путем шарового измельчения, в вакуумную печь непосредственно для синтеза восстановительной карбонизации на месте нано / ультратонких композитных порошков WC-Co. Распределение частиц по размеру и состав приготовленного порошка были однородными, а размер частиц составлял от 70 до 500 нм. 2 SEM фотографии поверхностного истирания нанокарбида и обычного цементированного карбида1. 2 метод растворенияВ методе раствора растворимую соль вольфрама, соль кобальта и другие исходные материалы добавляют к раствору для его диспергирования на уровне атомов или молекул, и порошок-предшественник готовят особым методом; и затем порошок предшественника сушат, восстанавливают, обугливают и т. д. для получения нанометра. / Ультратонкий зернистый композитный порошок WC-Co. В порошке-прекурсоре, полученном методом раствора, каждая фаза равномерно распределена и существует на молекулярном и атомном уровне и обладает высокой химической активностью, которая может эффективно снижать температуру восстановления и карбонизации, сокращать время приготовления и благоприятствовать нано / ультрадисперсный кристалл. Приготовление композиционных порошков WC-Co. Метод растворения можно разделить на метод золь-гель, метод совместного осаждения и метод конверсионной сушки распылением в соответствии с различными методами получения порошка-предшественника. Золь-гель метод представляет собой метод постепенного образования вязкого коллоидного предшественника в процессе гидролиза и поликонденсации растворимых солей, а затем сушки и спекания с получением наноразмерного / ультрадисперсного кристаллического композитного порошка. HOLGATE MWR использует соль вольфрама, соль кобальта и растворимый органический углерод в качестве сырья для получения гелеобразного предшественника, контролируя условия синтеза, такие как значение pH раствора, а затем получая композитный порошок нано-WC-Co путем сушки, процессы восстановления и карбонизации. Метод совместного осаждения заключается в получении хорошей дисперсии вольфрам-кобальтового композитного предшественника путем совместного осаждения соли вольфрама и соли кобальта в жидкой фазе, а затем в получении нано / ультрадисперсного композита WC-Co. порошок путем восстановления карбонизации. MAJH и т. Д. Содержит 66% W (массовая доля, та же самая, что и ниже) соль вольфрама и содержит 14. Соль кобальта с 42% Co была использована в качестве сырья, а порошок композитного предшественника вольфрама / кобальта был приготовлен химическим кобальтом. метод осаждения с последующим восстановлением H 2 и карбонизацией в атмосфере CO / CO 2 для получения наночастиц с размером частиц около 50 нм / ультрадисперсный композитный порошок WC-Co. В методе конверсионной сушки распылением растворимая соль вольфрама, кобальт соль и т. д. растворяют в растворе, подлежащем сушке распылением, с получением порошка композитного предшественника вольфрама и кобальта, а затем получают наноразмерный композитный порошок WC-Co посредством стадий восстановления и карбонизации. Метод конверсии распылением был впервые предложен Университетом Рутгерса, и его конкретный процесс включает три этапа: 1) растворить растворимую соль вольфрама и соль кобальта в воде высокой чистоты для получения однородного водного раствора; 2) Распылите сухой водный раствор. Раствор в растворителе быстро кристаллизуется с образованием порошка-предшественника, который равномерно распределяется на молекулярном уровне; 3) Порошок предшественника восстанавливают в атмосфере H 2, после чего проводят реакцию карбонизации в псевдоожиженном слое в атмосфере CO / CO 2. Был получен нано / ультрадисперсный композитный порошок WC-Co. Поскольку технология распылительной сушки и технология термообработки в кипящем слое являются технологиями промышленного производства, это технология с перспективой промышленного применения. Команда Yang Jiangao объединила и заново изобрела традиционный метод конверсионной сушки распылением, отказавшись от сложного оборудования с псевдоожиженным слоем и переключившись на неподвижный слой, и разработала новую технологию приготовления композитных порошков с «смешиванием ионных слоев, быстрым осаждением и низкотемпературным синтезом». ». Кроме того, в процесс приготовления нано / ультрадисперсных композитных порошков WC-Co был введен одностадийный метод высокоактивной in-situ углерода и углеродной термической реакции. Равномерно распределенный высокоактивный углерод in-situ эффективно снижал температуру реакции и укорачивал ее. время реакции для подавления кристаллических зерен. Во-первых, был предложен простой, быстрый, недорогой, промышленно производимый способ приготовления порошка для получения нано / ультрадисперсного композитного порошка WC-Co с контролируемой структурой и характеристиками и размером кристаллического зерна WC менее 100 нм. От традиционных 8 ступеней до 3 ступеней температура карбонизации снижается с обычных 1300 ° C до 1000 ° C.1. 3 Газофазный реакционный синтез. Газофазный реакционный синтез представляет собой метод получения сверхтонкого порошка, в котором термодинамически нестабильный пересыщенный газ-предшественник подвергается физической реакции или химической реакции в газообразном состоянии и агломерируется и растет в процессе охлаждения с образованием микрочастиц. , Согласно термодинамически нестабильному способу насыщенного предшественника способ химического синтеза паров можно разделить на метод лазерной абляции, метод преобразования искрового разряда, метод ионного распыления, метод синтеза в пламени, метод химических паров и метод термической конверсии плазмы. , В настоящее время широко используемые способы получения композитных порошков с нано-WC-Co включают химическое осаждение из паровой фазы и термическое преобразование плазмы. В методе с химическим паром композитный порошок с наноразмерным WC-Co получают путем пропускания газифицированного предшественника и карбонизатора-восстановителя. газ в реактор с горячей стенкой. Хлориды металлов являются идеальными материалами-предшественниками благодаря их более низкой температуре испарения. РЮТ и соавт. использовали WCl 6 и CoCl 2 в качестве предшественников, H 2 и CH 4 в качестве восстанавливающих и карбонизирующих газов и газообразный Ar в качестве газа-носителя для успешного получения композитных порошков нано-WC-Co с размером частиц (24 ± 1) нм. В процессе приготовления, чтобы избежать образования углерод-дефицитных фаз, таких как Co3W3C, WCl6 и CoCl2 подавали при температурах реактора 440 и 1400 ° C соответственно, и в полученном композите практически не было углерод-дефицитной фазы порошок. Способ конверсии горячей плазмы представляет собой способ, в котором плазма используется в качестве источника тепла, а газифицированный предшественник и восстановленный карбонизированный газ преобразуются в атомные уровни, чтобы способствовать их взаимному восстановлению и карбонизации для получения композитного порошка. SOHN HY и соавт. использовали WCl 6, AMT и C 2 H 4 в качестве сырья для проведения термической конверсии плазмы в индукционной плазменной установке для приготовления порошка WC1-x 30 нм с последующей атмосферой H 2 / CH 4 при температуре 900 ° С. Термическая обработка была проведена для получения чистого порошка WC толщиной 100 нм. 2 Технология спекания цементированного карбида с наноразмерным / ультратонким WC-Co. Спекание является последним этапом получения цементированного карбида. Спекание оказывает непосредственное влияние на характеристики продукта, и это изменение является необратимым и, следовательно, играет решающую роль в процессе производства цементированного карбида. Для нано / ультратонких цементированных карбидов WC-Co процесс спекания обеспечивает не только уплотнение цементированного материала. карбид, но также контролирует рост зерна в процессе спекания. По сравнению с порошками обычного размера, нано / ультратонкие композитные порошки WC-Co демонстрируют особые характеристики спекания из-за эффектов небольшого размера, эффектов поверхности и поверхности раздела и других факторов. Термодинамическая движущая сила процесса спекания в основном заключается в уменьшении поверхностной энергии, но нано / ультрадисперсный композитный порошок WC-Co имеет большую поверхностную энергию и большую движущую силу для спекания, и процесс уплотнения может выполняться при более низкой температура. В то же время нано / ультрадисперсные композитные порошки WC-Co обладают высокой активностью, и они склонны к агломерации кристаллических зерен в процессе спекания и растворения-растворения, что позволяет очень легко выращивать зерна. MA-HESHWARIP et al. изучали характеристики уплотнения нано / ультрадисперсных композитных порошков WC-Co с различными размерами частиц в процессе спекания. WANG X и соавт. использовали WC-10Co (массовая доля) с размером частиц 10 нм в качестве сырья и спекали его в вакуумной печи для изучения влияния температуры на рост зерна. Результаты показали, что повышение температуры вызвало значительное увеличение длины зерна. Чем выше температура, тем выше увеличение. Когда температура спекания составляет 1300 ° С, размер зерна увеличивается от 10 нм до примерно 380 нм, что в 38 раз больше. FANGZG и соавт. обнаружили, что в течение первых 5 минут спекания нанопорошок быстро развивался. В последние годы, чтобы эффективно контролировать поведение роста нано / ультрадисперсных композитных порошков WC-Co в процессе спекания, были разработаны некоторые новые процессы спекания, такие как спекание под давлением газа, спекание в горячем прессе, микроволновое спекание и спекание в искровой плазме. и т. д. 1 Спекание под давлением газа. В конце процесса дегазации спекание под давлением газа выполняется в условиях, когда поры на компактной поверхности закрыты и фаза кобальта существует в жидкой фазе. Используя инертный газ в качестве среды под давлением, к сплаву применяется горячее изостатическое прессование для ускорения уплотнения сплава. Спекание под давлением газа эффективно сочетает вакуумное спекание и горячее изостатическое прессование для ускорения потока кобальтовой фазы и подавления высокотемпературной летучести Co, что помогает устранить поры и пулы кобальта в продукте, так что сплав имеет тонкую и однородную структуру и производительность значительно улучшилась. По сравнению с традиционным горячим изостатическим прессованием давление спекания под давлением газа эквивалентно только 1/10 или менее горячего изостатического давления, что значительно снижает затраты на изготовление оборудования и затраты на техническое обслуживание. Du Wei и др. Использовали нано / ультрадисперсный порошок WC с размером частиц 0,53 мкм и сферический порошок Co в качестве сырья для сравнения эффектов вакуумного спекания и спекания под давлением газа на характеристики WC-2,5% цементированного карбида Co. Экспериментальные результаты показывают, что спекание под давлением газа может уменьшить пористость сплава и подавить аномальный рост зерна. Прочность сплава на изгиб увеличивается с 1800 МПа до 2250 МПа. Вей Чонгбин и другие использовали метод восстановления на месте / карбонизации нано / ультрадисперсного композитного порошка WC-10Co в качестве сырья для сравнения эффектов вакуумного спекания и спекания под давлением газа на микроструктуру и свойства сплава при 1420 ° C в течение 1 года. час Давление спекания составляет 2 МПа. Результаты показывают, что спекание под давлением газа может значительно улучшить характеристики сплава и увеличить его вязкость разрушения с 10,2 МПа • м1 / 2 до 13. 6 МПа • м1 / 2 Ши Сяолян и др. Использовали композитные порошки WC-10Co, полученные методом конверсионного распыления. В качестве сырья и после шарового размола в течение 48 часов изготовили WC-10Co-0.4VC-0. 4Cr 3 C 2 композитный порошок; с последующим спеканием под давлением газа, процесс спекания в течение 1 часа при 320 ° С, давление 5. При 5 МПа полученный сплав обладает высокими механическими свойствами, а твердость по HRA составляет 92,8, интенсивность составляет 3 780 МПа. Из результатов предыдущих исследований можно видеть, что размер зерна нано / ультрамелкозернистого твердого сплава, полученного спеканием под давлением газа, является небольшим, структура является однородной, и ударная вязкость также очень хорошая. В настоящее время он стал промышленно изготовленным нано / сверхтонким кристаллическим твердым сплавом. Один из основных методов спекания. 2 Спекание в горячем прессе Спекание в горячем прессе - это метод, который эффективно объединяет процессы прессования и спекания и быстро уплотняет сплав под действием давления и температуры. По сравнению с традиционными процессами прессования и спекания спекание в горячем прессе может исключить необходимость добавления формообразующих агентов и уменьшить введение примесей; пластичность и текучесть порошков значительно улучшаются в условиях термического прессования, и обеспечивается уплотнение сплавов, и температура спекания может быть уменьшена при относительно низкой температуре. Полностью плотный сплав получается за короткое время спекания. Li Zhixi et al. использовали нано / ультрадисперсный порошок WC (0,81 мкм) и порошок Co (1,35 мкм) в качестве сырья, а Cr 3, C 2 и VC в качестве ингибиторов роста зерна посредством планетарного высокоэнергетического шарового помола. Размер приготовленных частиц составляет менее 0. Композитный порошок WC-Co 3 мкм впоследствии подвергали горячему прессованию и спеканию, чтобы изучить влияние спекания в горячем прессе на характеристики образца. Результаты показали, что цементированный карбид WC-10Co с однородной микроструктурой и средним размером зерна менее 0,8 мкм был получен спеканием в горячем прессе при 1400 ° С, температуре 2 часа и давлении 30 МПа. Размер зерна был увеличен. Ингибитор Cr 3 C 2 + 0. Значение микротвердости 4VC 56GPa. Чжу Qikou и соавт. в качестве сырья использовали композитные порошки WC-6Co диаметром 300 нм, полученные восстановлением на месте при высокой температуре, и нанесли их спеканием в горячем прессе при температуре 1200 ° С в течение 20 МПа и хранили в тепле. 5 ч. Получение нано / ультрадисперсного цементированного карбида WC-6Co. Результаты показывают, что спекание в горячем прессе может эффективно уменьшить поры сплава и ингибировать рост зерна. Средний размер зерна WC в сплаве составляет 600 нм, и распределение является равномерным. Твердость HRA составляет 93, а поперечная прочность на разрыв составляет 1530 МПа. Liu Xuemei и другие использовали порошок WO 3, порошок Co 3 O 4 и порошок сажи в качестве сырья, сначала предварительно обработав его в вакуумной печи термообработки, а затем используя нанокомпозит при температуре 1 370 ° C под давлением 20 МПа для 1,5Н. Мелкозернистый WC - Co тип карбида. Результаты показывают, что приготовленный цементированный карбид имеет фазы высокой плотности и чистого WC и Co со средним размером зерен 0,813 мкм, твердостью HRA и вязкостью разрушения 92,5 и 8,44 МПа • м1 / 2 соответственно. Из приведенных выше результатов исследований видно, что ударная вязкость сплава после спекания в горячем прессе, как правило, низкая, главным образом потому, что осевое давление может быть приложено только во время процесса спекания в горячем прессе, так что структура различных деталей сплава в процессе спекания из-за неравномерного усилия. Анизотропия приводит к снижению ударной вязкости сплава и влияет на срок службы сплава. 3 Микроволновое спекание Микроволновое спекание - это новая технология быстрого спекания, которая использует диэлектрические потери материала в микроволновом электромагнитном поле для нагрева всего спеченного тела до температуры спекания для достижения спекания и уплотнения. Поскольку микроволновая энергия увеличивает кинетическую энергию атомов, молекул или ионов внутри спеченного материала, энергия активации спекания материала уменьшается, что выгодно для снижения температуры спекания и сокращения времени спекания. В то же время микроволновый нагрев обладает характеристиками быстрого нагревания и быстрого снижения температуры, поэтому материалы, полученные с помощью микроволнового спекания, имеют характеристики однородной микроструктуры и тонкости, хорошей ударной вязкости и т. Д. Композитный порошок WC-10Co, приготовленный методом В качестве сырья для всего пика использовалось измельчение с помощью энергетического шара, а для получения твердого сплава использовался процесс микроволнового спекания. Экспериментальные результаты показывают, что время депарафинизации и температура спекания оказывают существенное влияние на свойства сплава, в то время как время выдержки и скорость нагрева мало влияют на свойства сплава. Результаты получены при времени депарафинизации 20 мин и температуре спекания 1 320 ° C. Зерна сплава мелкие и однородные, с плотностью 14. 32 г / см3, твердостью HV30 16. 11 ГПа, вязкостью разрушения до 9. 78 МПа • м1 / 2 Lu et al. обнаружили, что время выдержки мало влияет на рост зерен спеченного в микроволновой печи цементированного карбида WC-8Co. BAO R et al. использовали метод планетарного шарового помола для смешивания и сжатия порошка WC и Co с размером частиц 0,15 мкм с последующим микроволновым спеканием. Результаты показывают, что микроволновое спекание обладает характеристиками быстрого уплотнения. После спекания обезуглероженная фаза образуется на поверхности сплава. Добавление определенного количества сажи во время смешивания может препятствовать обезуглероживанию поверхности сплава и эффективно улучшать рабочие характеристики сплава. Твердость сплава HRA достигла 93,2 после микроволнового спекания с использованием композиционного порошка с общим содержанием углерода 6,08%. Хотя микроволновое спекание имеет преимущества короткого времени спекания, высокой скорости нагрева, мелкого и однородного размера зерна и превосходных механических свойств, микроволновое спекание обладает высокой селективностью к материалам и подвержено термическому разрушению и неравномерному нагреву. Свойства материала. В то же время, подготовка мощных микроволновых печей остается промышленной проблемой. В настоящее время основные исследования по-прежнему сосредоточены в школах и научно-исследовательских институтах, а крупное промышленное производство еще не создано. 4 Разрядное плазменное спекание Разрядное плазменное спекание - это прямое приложение давления и постоянного импульсного тока между частицами порошка. При совместном действии механического давления, давления импульсного разряда и мгновенного высокотемпературного поля частицы спеченного тела самопроизвольно генерируют тепло и активируют поверхность частиц для достижения быстрого уплотнения. Новый тип процесса спекания. Спарк-плазменное спекание обладает такими преимуществами, как высокая скорость нагрева, короткое время спекания и низкая температура спекания, что помогает сократить цикл приготовления и подавить рост кристаллических зерен. Полученный спеченный материал имеет тонкую контролируемую микроструктуру, мелкий размер зерна и равномерное распределение, а также превосходную общую производительность. , GAO Y и другие композитные порошки нано-WC-10Co, полученные способом восстановительной карбонизации in situ, использовали в качестве сырья, VC использовали в качестве ингибитора роста зерен, а спекание в искровой плазме использовали для изучения распределения углерода при спекании. температура 1 130 ° С и давление 60 МПа. Влияние объема на производительность плазменного цементированного карбида спеченного. Результаты показывают, что количество углерода оказывает большое влияние на фазу, структуру и свойства сплава. При оптимальном распределении углерода сплав имеет характеристики однородной структуры и чистой фазы с твердостью и вязкостью разрушения, достигающими 20,50 ГПа и 14. 5 МПа • м1 / 2 Hao Quan et al. использовали композитный порошок WC-10Co с размером зерна 250 нм, полученный процессом конверсионного распыления, в качестве сырья для плазменного спекания в разряде, и исследовали влияние температуры спекания и атмосферы. Результаты показывают, что температура спекания увеличивается, давление в печи снижается, кобальтовая фаза испаряется, а сплав отклоняется от равновесной фазы. Содержание Co в композитном порошке WC-10.10Co, спеченном при 1 250 ° C в течение 5 минут, становится 10,02%. LIU WB и соавт. полностью изучено влияние параметров разрядной плазмы на микроструктуру и свойства сплава. Результаты показывают, что в процессе спекания с искровой плазмой начальная температура уплотнения наноразмерного / ультрадисперсного композитного порошка WC-Co составляет около 804 ° C. Твердость HRA, вязкость разрушения и поперечная прочность на разрыв 92,6, 12 МПа • м1 / 2 и 2 180 МПа высокопрочные твердые материалы могут быть получены при оптимизированных условиях температуры спекания 1 325 ° С, давления 50 МПа, и время выдержки от 6 до 8 минут. сплав. Потому что искровое плазменное спекание имеет специальное импульсное напряжение постоянного тока, которое способствует пластическому течению и поверхностной диффузии частиц в процессе спекания, и материал быстро уплотняется при относительно низкой температуре и в течение короткого времени. Это многообещающая новая технология. , был широко изучен во всем мире. Однако искровое плазменное спекание является трудным для спекания сложных конструкций, и крупномасштабное промышленное применение все еще находится в стадии исследования. 3 Следы абразивного износа нано-граблей WC-7Co faceFig. 4 Коэффициент трения нано-карбида и обычного цементированного карбида при различных нагрузках3. ЗаключениеНано / ультрамелкозернистый цементированный карбид является высокоэффективным продуктом с высокой добавленной стоимостью и цементированным карбидом. Разработка нано- / ультрамелкозернистых карбидных продуктов, которые можно было бы промышленно использовать, стала одной из проблем, которую необходимо решить в промышленности по производству цементированных карбидов в Китае. Это имеет большое значение для содействия здоровому развитию промышленности твердых сплавов в Китае. В последние годы, благодаря решительной поддержке национальной политики, подготовка нано / ультратонких композитных порошков WC-Co в Китае сделала прорыв, и высокопроизводительные нано / ультратонкие композитные порошки WC-Co постепенно стали промышленно промышленными. Однако для получения высокоэффективных нано / сверхтонких кристаллических цементированных карбидов со стабильным качеством и надежными продуктами, особенно для крупномасштабного производства нано / сверхтонких кристаллических цементированных карбидов с размером частиц менее 0,2 мкм, это все еще Необходимо активизировать исследования и разработки процессов подготовки сплавов.
Источник: Meeyou Carbide