[發明專利]一種高性能鎢合金棒及其制備方法

在審

• 申請號: 201811401932.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109234599A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 徐文進;杜海峰
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇鑫管夾制造有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;B22F1/00;B22F9/04;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/24
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本發明公開了一種高性能鎢合金棒及其制備方法，其中鎢合金棒按重量百分比組成為：碳化鎢80?91%，鈷3?8%，鎳2?5%，鐵2?7%，銅1?4%，鉬0.5?1%。本發明公開的制備方法包括：利用等離子技術對碳化鎢粉進行球形化處理；將球化碳化鎢粉與鈷粉混合，高能研磨成超細碳化鎢?鈷粉；加入配方中其他成分進行球磨，冷壓成型得到鎢合金棒坯件；固相燒結致密，后處理制得高性能鎢合金棒。本發明制備的鎢合金棒具備高抗彎強度、高耐磨性、高韌性等優點，應用于超細硬質合金的制備領域有廣闊的發展前景。

技術領域

本發明涉及粉末冶金技術領域，更具體的說是涉及一種高性能鎢合金棒及其制備方法。

背景技術

鎢合金是以鎢為基加入其他元素組成的合金。在金屬中，鎢的熔點最高，高溫強度和抗蠕變性能以及導熱、導電和電子發射性能都好，比重大，除大量用于制造硬質合金和作合金添加劑外，鎢及其合金廣泛用于電子、電光源工業、航天、鑄造、武器等領域。

近年來，超細硬質合金成為粉末冶金技術領域中備受矚目的研究熱點，制備超細硬質合金在難加工金屬為主要原料的工具材料領域、電子領域、精密模具領域等呈現出日益廣泛的應用前景。這種工具材料主要以超細碳化鎢粉末作為主要原料，然而碳化鎢具有脆性大，易開裂和韌性低的缺點，需要添加適量的功能性粘結劑和微量金屬粉末，抑制晶粒增長，提高合金材料的綜合力學性能，當合金中的晶粒細化，材料的力學性能、電性能和熱性能都得到明顯提高。

因此，結合上述問題，提供一種粒度小、高性能的鎢合金棒及其制備方法，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種高性能鎢合金棒及其制備方法，本發明制備的鎢合金棒具備高抗彎強度、高耐磨性、高韌性等優點，應用于超細硬質合金的制備領域有廣闊的發展前景。

一種高性能鎢合金棒，所述鎢合金棒按重量百分比組成為：碳化鎢80-91%，鈷3-8%，鎳2-5%，鐵2-7%，銅1-4%，鉬0.5-1%。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

所述高性能鎢合金棒，它的制備方法具體步驟如下：

S1，稱取碳化鎢粉，通過等離子技術對碳化鎢粉進行球形化處理，設置反應室的壓力為100-130kPa，等離子體功率為65-80kw，送粉率為4-7kg/h，反應結束后收集得到球化碳化鎢粉；

S2，將步驟S1得到的碳化鎢粉與鈷粉混合，用高能研磨儀進行機械球磨，通入氬氣作為保護氣體，混料研磨時間為30-40h，制備得到超細碳化鎢-鈷粉；

S3，稱取鎳粉、鐵粉、銅粉、鉬粉與步驟S2得到的超細碳化鎢-鈷粉混合均勻，過篩后進行球磨，得到超細鎢合金粉末，通過冷等靜壓機壓制成型，制得鎢合金棒坯件；

S4，將步驟S3得到的鎢合金棒坯件置入燒結爐中，固相燒結達到全致密，坯件燒結后經過熱處理，連續軋制變形，退火，表面拋光去污處理后，制得高性能鎢合金棒。

經由上述技術方案可知，與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明技術方案中制備高性能鎢合金棒選用碳化鎢粉作為主要基料，碳化鎢制備硬質合金有較強的抗彎強度；球磨制備超細碳化鎢-鈷粉，能使產品材料具有更好的耐磨性、斷裂韌性、更高的橫向斷裂強度等優點。采用等離子技術處理碳化鎢粉，制得球化碳化鎢粉，可以較為精確地控制粉體的粒度，有效減少微細粉體的偏聚和團聚；采用高能球磨技術，將粉末晶粒度細化，減少晶粒缺陷，有利于材料后續燒結達到全致密，提升材料的硬度、韌性，并且球磨工藝簡單，不需要外部加熱就可制得碳化鎢-鈷粉；采用固相燒結工藝，能夠制備出優異性能的全致密的高密度鎢合金材料。