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蓝钨氢还原制备钨粉工艺研究

2021-07-12喻相标肖杰郭少毓肖义钰廖春发姜平国

有色金属科学与工程 2021年3期

喻相标, 肖杰, 郭少毓, 肖义钰, 廖春发, 姜平国

(1.江西理工大学材料冶金化学学部,江西 赣州341000;2.北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心,北京100083;3.上海电机学院材料学院,上海201306)

硬质合金具有高硬度、高耐磨性、低热膨胀系数和优良高温强度,被广泛的用来制造各种车床刀具和钻头,被誉为“工业的牙齿”,在工业上有重要的意义。实践中发现,硬质合金刀具材料在使用过程中出现裂纹、断裂的地方主要集中在WC存在粗晶或者大晶粒的地方,消除硬质合金中WC颗粒夹粗或提高WC颗粒均匀性可提高硬质合金的性能,进而延长硬质合金刀具的使用寿命。硬质合金中WC晶粒大小和形貌基本继承于原料钨粉的形貌[1],所以原料钨粉的粒度和微观形貌直接影响烧结过程和烧结后WC的粒度和微观形貌。超细钨粉可缩短硬质合金烧结过程中实现烧结致密化所需的时间和降低实现烧结致密化所需的温度[2],如何制取细而均匀超细钨粉对于提高硬质合金的质量有重要的意义。

1 研究现状

超细钨粉的生产方法有:氧化钨氢还原法、熔盐电解法、卤化钨氢还原法[3]、等离子体法[4]、高能球磨法等,用来制备超细钨粉的原料也有很多选择,可选用黄钨、蓝钨、紫钨、APT、AMT等。

1.1 氧化钨氢还原法

氧化钨氢还原法制备超细钨粉适合工业化连续生产,生产设备简单、操作简单、生产过程中不会引入杂质,是目前工业上应用最为广泛的方法。吴晓东等用WO2.9为原料,在氢还原过程中控制好还原温度,在还原WO2.9的过程中出现WO2.72,直接还原成金属钨粉,得到的钨粉粒度主要集中分布在0.2~0.5μm[5]。……

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