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碳化鎢的基礎知識

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碳化鎢的基礎知識

發布日期:2018-06-11 作者: 點擊:

碳化鎢粉(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。碳化鎢不溶於水、鹽酸和硫酸,易溶於硝酸-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定。


不同用途的硬質合金采用不同粒度的WC(碳化鎢)。硬質合金切削刀具:比如切腳機刀片、V-CUT刀等精加工合金采用超細、亞細、細顆粒WC,粗加工合金采用中顆粒WC,重力切削和重型切削的合金采用中、粗顆粒WC做原料;礦山工具:岩石硬度高,衝擊負荷大,采用粗顆粒WC,岩石衝擊小衝擊負荷小采用中顆粒WC做原料;耐磨零件:當強調其耐磨性、抗壓和表麵光潔度時,采用超細、亞細、細、中顆粒WC做原料,耐衝擊工具采用中、粗顆粒WC原料為主。


WC理論含碳量為6.128%(原子50%),當WC含碳量大於理論含碳量,則WC中出現遊離碳(WC+C)。遊離碳的存在,燒結時使其周圍的WC晶粒長大,致使硬質合金晶粒不均勻。碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%),遊離碳(≤0.05%),總碳則決定於硬質合金的生產工藝和使用範圍。


正常情況下,石蠟工藝真空燒結用WC總碳主要決定於燒結前壓塊內的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳,即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75(假設燒結爐內為中性氣氛,實際上目前多數真空爐為滲碳氣氛,所用WC總碳小於計算值)。


目前我國WC的總碳含量大致分為三種:石蠟工藝真空燒結用WC的總碳約為6.18±0.03%(遊離碳將增大)。石蠟工藝氫氣燒結用WC的總碳含量為6.13±0.03%。橡膠工藝氫氣燒結用WC總碳=5.90±0.03%。上述工藝有時交叉進行,因此確定WC總碳要根據具體情況。


不同使用範圍、不同Co(鈷)含量、不同晶粒度的合金所用WC總碳可做一些小的調整。低鈷合金可選用總碳偏高的碳化鎢,高鈷合金則可選用總碳偏低的碳化鎢。總之,硬質合金的具體使用需求不同對碳化鎢粒度的要求也不同。


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