WC硬质合金工艺流程
硬质合金的生产工艺简介
粉末轧制
成型大型板带材组分均匀易控制 形状受限
烧结
脱胶 预烧 烧结
氢气烧结
氢气中含微量水分易形成脱碳的η相 正压下产品内部孔隙不能完全消除
（目前已基本被淘汰）
真空烧结
炉内气氛纯度高，避免脱碳 工艺控制相对困难
放电等离子体烧结
超细晶硬质合金
烧结过程中碳势的控制
理论C含量：6.125 低于理论含量：η-W3Co3C、η- W6Co6C 高于理论含量：游离石墨 石墨相可视为孔洞， η相脆性大 大大降低合金的机械性能和使用效果！
2. 除杂：↑氧化物纯度；↑钨的回收率 用铵镁盐去Si、P、As；Na2S去Mo
3. 仲钨酸铵的制取（APT化工原料，直接作为产品销售） 4. 钨的氧化物的制取
α相-WO3（黄色）, β相-WO2.90（蓝色）， γ相-WO2.72（紫色）, δ相-WO2(褐色)
WO3+0.1H2=WO2.90+0.1H2O WO2.90+0.18H2=WO2.72+0. 18H2O WO2.72-0.72H2=WO2+0.72H2O WO2+2H2= =W+2H2O
1.填料：一般用Al2O3+（0.1~0.7%）C 2. 氢气纯度：-40℃ H2 3.其他：氢气流量、成形剂加入量。
展望
增材制造 注射成形
形状多样性 微结构设计制造 梯度材料制造
更广阔的应用
感谢观看
Thank
you
氢气烧结过程中的增碳效应： ➢ 气体渗碳：CH4→C+2H2 2CO→CO2+C ➢ 成形剂增碳：游离C残于烧结体 氢气烧结过程中的脱碳效应： WC+H2O→W+H2+CO WC+2H2→W+CH4
硬质合金挤压工艺流程
硬质合金挤压工艺流程一、原料准备。
咱得先把制作硬质合金的原料准备好呀。
这原料可不是随便凑凑就行的，就像做菜得挑新鲜的食材一样。
硬质合金主要的原料就是碳化钨和钴粉之类的。
这些粉末的粒度那可得严格控制呢。
要是粒度不对呀，就像盖房子用的砖头大小不一，最后盖出来的房子肯定不结实。
碳化钨粉末那可是硬家伙，它得足够细，这样在后面挤压的时候才能更好地成型。
钴粉呢，就像是把这些硬家伙黏在一起的胶水，量也得刚刚好。
二、混合。
原料准备好了，那就得把它们混合均匀啦。
这个过程就像是调面糊一样，得让每一粒粉末都能和其他的粉末亲密接触。
我们会把碳化钨和钴粉放到专门的混合设备里，让它们在里面欢快地翻滚。
这设备一转起来呀，就像是在跳一场粉末的舞蹈。
而且在混合的时候呢，有时候还会加入一些其他的添加剂，比如说润滑剂之类的。
这润滑剂就像是给粉末们穿上了一层滑溜溜的小衣服，这样在挤压的时候它们就更容易从模具里挤出来啦。
三、制粒。
混合好的粉末还不能直接拿去挤压呢，得先制粒。
这就像是把面粉先搓成一个个小团子一样。
制粒的目的就是让粉末形成大小比较均匀的小颗粒。
这些小颗粒可可爱爱的，它们的大小和形状会影响到后面挤压出来的产品的质量。
如果制粒不均匀，那挤压出来的东西可能就会有坑坑洼洼的，就像月球表面一样不平整。
在制粒的时候呀，也是有专门的设备和工艺的，要控制好温度、压力这些参数呢。
四、挤压。
制粒完成后，就到了挤压这个关键的步骤啦。
把那些小颗粒放到挤压机里，然后就像挤牙膏一样把它们从模具里挤出来。
这个模具可就像是一个神奇的模子，决定了挤出来的产品的形状。
比如说要做硬质合金的棒材，那就用对应的圆形模具；要是做板材呢，就用扁平的模具。
挤压的时候呀，压力可得控制好，压力小了，挤不出来或者形状不对；压力大了呢，可能会把模具都给挤坏了，那就麻烦大了。
而且在挤压过程中，粉末之间的结构也在发生变化，它们会变得更加紧密，就像一群小伙伴紧紧地抱在一起。
五、脱脂。
挤压出来的东西里面还含有之前加进去的润滑剂之类的东西呢，这时候就得脱脂了。
硬质合金的生产工艺流程
硬质合金的生产工艺流程
硬质合金生产包括混合料制备、成形、烧结3个主要工艺流程、生产产品或所用装备流程图如下：
配料
湿磨
掺胶、干燥、制粒
混合粒
成形
烧结
硬质合金
硬质合金生产中的形成剂
（1）形成剂的作用
硬质合金混合料在形成前一般应加入形成剂。
形成剂的主要作用都是增加粉末粘性，方便实现形状，提高压胚强度。
由于作为硬质合金基体成分的难溶金属硬质合化物具有高硬度、高弹性模量、高抗压强度等特性，其粉末在压制过程中难以生产塑性变形，应添加足够数量的成型剂，使粉末能在较低的压力下回想粘结而成形。
添加成型剂的另一个作用是便于制粒，改善粉末的流动性和润滑性，有利于压胚密度的均匀分布。
硬质合金混合料粉末添加成型剂后，粉末颗粒被形成剂所包裹，这种起保护作用，可大幅度降低粉末的氧化速度，使压胚经较长时间存放而不发生明显氧化。
加入成型剂时，要特别注意成型剂的增碳作用和随之带入杂质，这些都会对硬质合金性能生产不良影响。
硬质合金圆棒
硬质合金圆棒一、硬质合金圆棒简介硬质合金圆棒又名硬质合金棒材，是一种以硬质合金（WC）为主要原料，再加上其它贵重金属和粘贴相经采用粉末冶金方法压制烧结而成的高硬度、高强度的合金材料，广泛用于国民生产加工领域，如钨钢钻头。
二、生产工艺流程硬质合金圆棒毛坯工艺流程制粉→按用途要求配方→经湿磨→混合→粉碎→干燥→过筛→后加入成型剂→再干燥→过筛后制得混合料→制粒→ 压制→成型→低压烧结→成型（毛坯）→外圆磨精磨（毛坯没有这道工序）→检测尺寸→包装→入库。
五、硬质合金圆棒材质性能特征1、以优质超细碳化钨和进口钴粉为原料。
2、采用世界先进的低压烧结制备技术进行标准化生产。
3、具有高强度和高硬度。
4、具有极好的红硬性、耐磨性好、高弹性模量、高抗弯曲强度、化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）、耐冲击韧性好、膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近的特点。
5、高新精密先进设备：德国进口10MPa低压烧结炉烧结。
6、独特的新工艺：真空高温高压烧结。
产品在最后阶段采用压力烧结，极大的减少孔隙度，提高致密性，大大地提高产品的机械性能。
7、产品特点：材质牌号多，能适用不同使用用途的需求；规格齐全，毛坯尺寸精准（减少加工量，提高生产效率）。
8、服务周到反应快：下单生产快，交货快捷准时（3～5天）。
五、#p#副标题#e#应用推荐硬质合金圆棒应用范围广泛，适用于制作钨钢钻头、PCB行业的微钻头，光电通讯行业的电极棒，机械加工行业硬质合金钻头，钻柄，顶尖、推杆、耐磨精密零件、是整体数控铣刀和带孔加工刀具首选优质材料等。
六、硬质合金的焊接特点硬质合金主要用于制造刀具、量具、模具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构。
切削部分为硬质合金，基体为碳素钢或低合金钢，通常为中碳钢。
这类工件在工作时受到相当大的应力作用，特别是压缩弯曲、冲击或交变载荷，要求接头强度高、质量可靠。
硬质合金具有高硬度和耐磨性好的特点，但也存在脆性高、韧性差等缺点。
大部分硬质合金工具是用焊接的办法镶嵌在中碳钢或低合金钢基体上使用，焊接工艺与硬质合金的使用性能密切相关，焊接性能的好坏直接影响到硬质合金的使用效果。
硬质合金的制备方法
硬质合金的制备方法硬质合金是一种高性能、高强度材料，广泛应用于机床、航空、航天、石油、化工等领域。
本文将介绍硬质合金的制备方法。
硬质合金的制备方法主要分为粉末冶金法和熔融冶金法两种。
1. 粉末冶金法粉末冶金法是制备硬质合金的主要方法之一。
其主要原理是将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合，再经过压制、烧结等工艺制成。
具体步骤如下：（1）原料制备。
将金属粉末和非金属粉末按一定比例混合，经过筛选、干燥等处理。
（2）压制成型。
将经过处理的原料粉末放入模具中，经过压制成型。
（3）烧结处理。
将成型后的粉末坯体放入高温炉中，进行烧结处理。
烧结温度一般在1300℃~1500℃之间，时间约为1~4小时。
烧结后的坯体具有一定的强度和韧性。
（4）后续加工。
经过烧结后的坯体，需要进行后续的加工，如切割、磨削、抛光等工艺处理，制成成品。
2. 熔融冶金法熔融冶金法是另一种制备硬质合金的主要方法。
其主要原理是将金属和非金属原料按一定比例熔融后，冷却成坯，再进行后续加工制成硬质合金。
具体步骤如下：（1）原料制备。
将金属和非金属原料按一定比例混合，经过筛选、干燥等处理。
（2）熔融处理。
将经过处理的原料放入电炉中，进行熔融处理。
熔融温度一般在1600℃~2000℃之间。
熔融后的合金液体需要进行除渣、保温等处理。
（3）坯体铸造。
将熔融后的合金液体倒入铸造模具中，冷却成坯体。
（4）热处理。
将坯体进行热处理，使其具有一定的强度和韧性。
（5）后续加工。
经过热处理后的坯体，需要进行后续的加工，如切割、磨削、抛光等工艺处理，制成成品。
粉末冶金法和熔融冶金法是制备硬质合金的主要方法。
两种方法各有优缺点，具体应根据实际情况选择。
无论采用哪种方法，都需要严格控制各项工艺参数，以保证制得的硬质合金具有优良的性能和质量。
WC硬质合金工艺流程
把所要制造的合金的原材料制成粉末，然后将这些粉末适 量地配料混合，再加压固结成一定形状之后，把压块置于 还原性气氛（例如氢气）中，加热、烧结制造合金的方法。 这是一种与以往的熔铸法截然不同的冶金方法。
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
硬质合金特点
高耐磨性和高硬度 高弹性模量，刚性好 高化学稳定性
高的耐酸碱腐蚀性
低的膨胀系数
高坑压强度
断裂韧性较低
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
硬质合金的用途
硬质合金广泛用作切削刀具、冲击工具、耐磨耐蚀零部 件等，在切削加工、地质勘探、矿藏开采、石油钻井、 模具制造等方面发挥重要作用。
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
硬质合金起源
第一次世界大战期间，由于进口受阻，致使金刚石拉丝 模缺乏。为了解决灯泡钨丝的拉制问题，寻找金刚石的 替代品，德国的研究者竭力探索新的材料。当时人们已 经知道金属钨粉与碳化合能生成异常坚硬的化合物 ---WC 。经过几年的努力在 1923 年德国的 Osram Lamp 工 厂首先取得烧结硬质合金的发明专利。
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
我国硬质合金分类
种类 钨钴类 WC-Co 钨钛钴类 WC-Ti-Co 硬质相 WC WC、TiC 粘结相 Co Co Co 代号 用途 YG（K） 铸铁及有色金属加工 YT（P） YW（M） 钢材的切削加工 通用类
钨钛钽（铌）钴类 WC、TiC、TaC（NbC） WC-Ti-TaC（NbC）Co
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工艺流程 烧结
烧结_热等静压法制取WC_Co系硬质合金
烧结- 热等静压法制取W C-Co 系硬质合金贾佐诚, 强劲熙, 陈飞雄(钢铁研究总院3 室, 北京100081)摘要: 用真空烧结、后续热等静压(H IP )和烧结2热等静压方法制取W C 2Co 系列硬质合金。
通过对这3 种工艺制取的硬质合金的组织和性能的比较, 证明了烧结2热等静压工艺的优越性。
此外还分析了烧结2热等静压工艺提高硬质合金性能的原因。
关键词: 真空烧结; 烧结2热等静压; 抗弯强度; 石墨相中图分类号: T G135+ . 5 文献标识码: A 文章编号: 100120963 (2000) 022*******W C-Co Carb ide A lloy M an ufac t ured by S i n ter-H IP J I A Zuo 2ch e n g, Q I A N G J i n 2x i, CH EN F e i2x i o n g(C e n t r a l Iro n& S t ee l R e s ea r ch In st i tu t e, B e i jin g 100081, C h in a)A bstra c t: A se r ie s o f W C 2Co ca rb ide a llo y s w e re p ro duced by V S, V S2H IP , sin te r2H IP tech n o l o2 g ie s.B y m ak in g a com p a r iso n o f st ruc t u re s an d p rop e r t ie s be t w een V S a llo y s, V S2H IP a l l o y s and sin te r2H IP a l lo y s, th e advan tage o f WC 2Co a l lo y s p ro duced by sin te r2H IP tech n o lo g y w e r e p ro v ed. Key words: vacuu m sin te r; sin te r2H IP; ben d i n g st r en g t h; g r ap h ite p h a s e众所周知, 硬质合金制品经真空( 或氢气) 烧结后, 可以消除压制型坯中的孔洞, 基本完成了致密化过程。
碳化钨生产工艺
碳化钨生产工艺
碳化钨（WC）是一种硬度极高的材料，常用于制作刀具、模
具和磨料等工业产品。
碳化钨的生产工艺主要包括原料制备、混合、干燥、烧结和后处理等步骤。
首先，原料制备是碳化钨生产的第一步。
一般采用粉末冶金法，将钨粉和碳粉按一定的比例混合。
钨粉是以钨矿石为原料经过矿石选矿、提炼和粉碎等过程制备得到的。
碳粉则是以石墨为原料通过碳化反应制得。
然后，混合是将钨粉和碳粉按照一定的配方比例进行混合。
混合有两种常见的方式，一种是机械混合，将钨粉和碳粉放入球磨机中进行混合，使钨粉和碳粉均匀分布；另一种是湿法混合，先将钨粉和碳粉分别与有机络合剂混合，然后进行混合。
接下来是干燥环节，将混合后的钨碳粉在高温下进行干燥，以去除残留的水分。
干燥可以采用烘箱或者干燥室进行，温度和时间根据具体工艺要求进行控制。
烧结是碳化钨生产的关键步骤之一，通过高温下的加热处理将干燥后的钨碳粉烧结成块状。
烧结温度一般在1400℃至1600℃之间，并且需要保持一定的时间，使得钨粉和碳粉发生化学反应，生成碳化钨。
烧结后，还要进行后处理，主要包括热处理和机械加工。
热处理是将烧结体进行退火或者过烧处理，以调整材料的性能和减小内部应力。
而机械加工是将热处理后的碳化钨进行切割、车
削、打磨等工序，使其成为符合要求的最终产品。
总的来说，碳化钨的生产工艺包括原料制备、混合、干燥、烧结和后处理等几个主要步骤。
通过合理控制这些步骤的参数和工艺要求，可以得到质量稳定的碳化钨材料。
硬质合金的生产工艺
硬质合金的生产工艺硬质合金是一种由金属和非金属两种或更多相互混合而成的材料，具有高硬度、高熔点、耐磨、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于机械制造、矿山工业、石油化工等领域。
其生产工艺主要包括原料制备、粉末冶金、材料成型和材料烧结四个主要步骤。
首先是原料制备。
硬质合金的主要原料是金属粉末和非金属粉末，通常采用的金属有钨、钴、钴钨，非金属有碳化钨、碳化钛等。
这些原料需要经过精细处理，使其颗粒大小均匀、纯度高。
同时，根据所需的合金成分比例，对原料进行混合和研磨，以确保合金的成分稳定一致。
其次是粉末冶金。
这一步骤是将混合好的金属粉末和非金属粉末混合在一起，通过高能球磨、高压水下机械粉碎或其他方法进行粉末合成。
粉末合成后，通过筛分和烘干等处理，得到均匀的粉末颗粒，为下一步的成型提供充分的条件。
接下来是材料成型。
成型是将合成的硬质合金粉末按照设计要求进行整形，常用的成型方法有挤压成型、注射成型和压块成型等。
其中，挤压成型是将粉末放置在金属模具中，通过高压力使粉末充分挤压，形成所需形状的绿体。
注射成型是将粉末混合物注入模具中，然后通过高压注射机将粉末注射成型。
压块成型是将粉末放置在模具中进行压制，形成块状的绿体。
成型后，通过一定的处理工艺，使绿体具有一定的强度和韧性，以便进行后续处理。
最后是材料烧结。
烧结是将成型后的绿体进行热处理，使其在高温下发生致密化，形成致密的硬质合金材料。
烧结过程中，主要是通过金属或非金属的相互扩散和重结晶，使原始粉末颗粒之间发生结合，形成坚固的晶粒结构。
此外，在烧结过程中还经常添加适量的流动剂，以促进金属和非金属之间的互相扩散，提高合金的致密度。
烧结结束后，冷却、表面处理和精加工等工艺进行，以确保硬质合金的质量和性能。
总结起来，硬质合金的生产工艺包括原料制备、粉末冶金、材料成型和材料烧结四个主要步骤。
通过这些步骤的精细处理和调控，可以获得具有优异性能的硬质合金材料，满足不同领域的需求。
硬质合金研磨工序
硬质合金研磨工序1. 硬质合金简介硬质合金是一种由钨碳化物（WC）和钴（Co）组成的材料，具有高硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
硬质合金广泛应用于切削工具、机械零件和矿山工具等领域。
2. 硬质合金研磨的目的硬质合金通常需要进行研磨以达到以下目的： - 提高表面光洁度：通过去除粗糙表面，使硬质合金零件表面更加光滑。
- 改善尺寸精度：通过控制研磨过程，使硬质合金零件的尺寸达到设计要求。
- 增强表面硬度：通过适当的研磨方法，提高硬质合金零件的表面硬度。
3. 硬质合金研磨工序步骤一：准备工作在进行硬质合金研磨之前，需要进行以下准备工作： 1. 清洁：将待加工的硬质合金零件进行清洗，去除表面的污垢和油脂。
2. 夹持：使用专用夹具将硬质合金零件夹持在研磨机上，确保稳定性和安全性。
步骤二：粗磨粗磨是为了去除硬质合金零件表面的划痕、氧化层和其他不均匀物质。
常用的粗磨方法包括： 1. 砂带磨削：使用不同粗细度的砂带进行磨削，通过机械力将硬质合金零件表面的不均匀物质去除。
2. 砂轮修整：对使用过一段时间的砂轮进行修整，保证其表面平整度和圆度，以提供更好的加工效果。
3. 粗糙度测试：使用测量仪器对硬质合金零件进行粗糙度测试，确保达到要求。
步骤三：中间处理中间处理是为了进一步提高硬质合金零件的表面光洁度和尺寸精度。
常见的中间处理方法包括： 1. 平面研磨：使用平面研磨机对硬质合金零件的平面进行修整，以提高平整度和精度。
2. 精磨：使用砂轮或磨料进行精细研磨，去除表面微小缺陷，并使表面更加光滑。
3. 光洁度测试：使用光洁度测试仪器对硬质合金零件的表面光洁度进行测试，确保达到要求。
步骤四：终轧终轧是为了进一步提高硬质合金零件的尺寸精度和表面硬度。
常见的终轧方法包括：1. 研磨抛光：使用超细研磨液和抛光机对硬质合金零件进行抛光，提高表面的亮度和硬度。
2. 清洗：清洗硬质合金零件以去除抛光过程中产生的残留物和污垢。
3. 尺寸测量：使用测量仪器对硬质合金零件的尺寸进行测量，确保达到设计要求。
硬质合金圆棒
硬质合金圆棒一、硬质合金圆棒简介硬质合金圆棒又名硬质合金棒材，是一种以硬质合金（WC）为主要原料，再加上其它贵重金属和粘贴相经采用粉末冶金方法压制烧结而成的高硬度、高强度的合金材料，广泛用于国民生产加工领域，如钨钢钻头。
二、生产工艺流程硬质合金圆棒毛坯工艺流程制粉→按用途要求配方→经湿磨→混合→粉碎→干燥→过筛→后加入成型剂→再干燥→过筛后制得混合料→制粒→ 压制→成型→低压烧结→成型（毛坯）→外圆磨精磨（毛坯没有这道工序）→检测尺寸→包装→入库。
三、技术参数和适用范围牌号Co%硬度HAR密度：g/cm3抗弯强度MPa弹性模量GPa热胀系数10-6/0C适用加工材料XST10F692.914.83300530 4.9铜铝合金、PCB、玻纤强化材料、制动材料、石墨XST11F892.314.63800510 5.1铝合金、淬硬钢、冷硬铸铁、制动材料五、硬质合金圆棒材质性能特征1、以优质超细碳化钨和进口钴粉为原料。
2、采用世界先进的低压烧结制备技术进行标准化生产。
3、具有高强度和高硬度。
4、具有极好的红硬性、耐磨性好、高弹性模量、高抗弯曲强度、化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）、耐冲击韧性好、膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近的特点。
5、高新精密先进设备：德国进口10MPa低压烧结炉烧结。
6、独特的新工艺：真空高温高压烧结。
产品在最后阶段采用压力烧结，极大的减少孔隙度，提高致密性，大大地提高产品的机械性能。
7、产品特点：材质牌号多，能适用不同使用用途的需求；规格齐全，毛坯尺寸精准（减少加工量，提高生产效率）。
8、服务周到反应快：下单生产快，交货快捷准时（3～5天）。
五、#p#副标题#e#应用推荐硬质合金圆棒应用范围广泛，适用于制作钨钢钻头、PCB行业的微钻头，光电通讯行业的电极棒，机械加工行业硬质合金钻头，钻柄，顶尖、推杆、耐磨精密零件、是整体数控铣刀和带孔加工刀具首选优质材料等。
六、硬质合金的焊接特点硬质合金主要用于制造刀具、量具、模具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构。
WC高锰钢钢结硬质合金制备及热处理
摘要钢结硬质合金是一种新型的工程材料，它综合了合金钢和硬质合金两者的优点，具有广泛的工艺特性和良好的综合物理机械性能，被广泛应用于工业生产的各个领域。
本论文研究了一种新型的WC钢结硬质合金的制各工艺，应用光学金相分析(OM)，扫描电镜(SEM)，电子探针，和洛氏硬度仪等材料分析手段，分析了钢结硬质合金的组织结构，并讨论了各个工艺参数对WC钢结硬质合金组织及性能的影响。
论文重点研究了制备WC钢结硬质合金材料的工艺路线，确定了原料中合适的碳含量以及主要制备工艺参数。
并且研究了铁粉的添加对WC钢结硬质合金力学性能、显微组织的影响。
结果表明：球磨24h，250MPa模具压制、1260℃烧结，保温0.75h后冷却，为论文试验的最佳工艺路线。
论文还对WC钢结硬质合金的热处理工艺进行了探索和研究，确定了合金退火、淬火、回火工艺的主要工艺参数。
实验结果表明：加热温度为880℃，保温4h，然后在740℃等温3h，合金的硬度达到HRC40.2，能较好地满足后续机加工的要求，在950℃～1100℃的温度范围内淬火时，淬火温度为1000℃时合金的硬度和抗弯强度达到了最高值，对合金的回火温度研究结果显示，合金在550℃回火时表现了最高的硬度和抗弯强度，分别为HRC67.3 和2393MPa，表现出良好的综合力学性能。
关键词：WC钢结硬质合金；烧结；热处理；力学性能AbstractSteel bonded carbide is a new type of engineering material. It combines the advantages of steel and bard alloy,and has been applied into many industrial fields due to its attractive physical and mechanical properties, In this paper ,a new type of steel bonded tungsten carbide was studied, and its microstructure was analyzed by scanning electron microscope ,and Rockwell hardness tester.The effects of primary process parameters on the microstructures and properties of steel bonded tungsten carbide were discussed in detail．A new process route and its process parameters about the steel bonded tungsten carbide have been investigated, and proper content of carbon was confirmed．he effect factors on mechanical properties and microstructure of steel bonded tungsten carbide has also been investigated in this dissertation. The results showed that the best route was planetary milling(24h)，pressing(250MPa),sintering in vacuum at 1260℃ for 0.75h.The route can obtain a steel bonded tungsten carbide with a high density and good mechanical properties.In this paper, the heat treatment of steel bonded tungsten carbide also has been studied．The results showed that when the steel bonded tungsten carbide was heated at 880℃for 4h．then cooled down slowly to the isothermal temperature at 740℃for 3h.the hardness of alloy was 40.2(HRC), which satisfied the requirement for machining successfully．It was found that after quenching at 1000℃．the hardness and bending strength reach maximum, and the results showed that the hardness and bending strength were the highest after tempering at 550℃.and the numerical value were HRC67.3 and 2393M Pc．the steel bonded tungsten carbide expressed a good mechanical property.Key words: steel bonded tungsten carbide，sintering，heat treatment，mechanical properties目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................................... I I 第1章绪论.. (1)1.1钢结硬质合金材料概述 (1)1.1.1 钢结硬质合金的介绍 (1)1.1.2 钢结硬质合金的主要特点 (1)1.1.3 钢结硬质合金的应用 (2)1.2课题背景 (3)1.3课题的目的、意义 (4)1.3.1 课题的目的 (4)1.3.2 课题的意义 (4)1.4本领域存在的问题 (5)1.5主要研究思路与内容 (5)1.6本章小结 (6)第2章实验方法 (7)2.1实验材料与设备 (7)2.1.1 合金主要成分的确定 (7)2.1.2 试验的主要设备 (8)2.2实验方法 (8)2.2.1 工艺路线 (8)2.2.2 制备工艺 (9)2.2.3 热处理工艺 (10)2.3分析测试方法 (10)2.3.1硬度的测试 (10)2.3.2 冲击韧性 (10)2.3.3 金相观察与分析 (11)2.3.4 扫描电镜分析 (11)2.4本章小结 (11)第3章试验结论及讨论 (12)3.1合金成分对钢结硬质合金性能的影响 (12)3.1.1 主要试验过程 (12)3.1.2 碳含量对钢结硬质合金性能的影响 (12)3.2工艺因素对钢结硬质合金的影响 (13)3.2.1 球磨时间对钢结硬质合金性能的影响 (13)3.2.2 烧结温度对钢结硬质合金性能的影响 (14)3.2.3 烧结保温时间对钢结硬质合金的影响 (16)3.3WC钢结硬质合金烧结体的显微观察 (16)3.3.1 烧结体的显微观察和分析 (16)3.4热处理工艺对WC钢结硬质合金性能的影响 (17)3.4.1 热处理工艺的概述 (17)3.4.2 退火工艺对烧结态WC钢结硬质合金的影响 (18)3.4.3 淬火工艺对烧结态WC钢结硬质合金的影响 (19)3.4.4 回火工艺对烧结态WC钢结硬质合金的影响 (20)3.5本章小结 (21)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1钢结硬质合金材料概述1.1.1钢结硬质合金的介绍钢结硬质合金是以钢为粘结相，以难熔金属碳化物(主要是碳化钛、碳化钨等)作硬质相，通过粉末冶金工艺制备而成的一类材料。
钨钴合金制备工艺
钨钴合金制备工艺
钨钴合金（WC-Co）是一种广泛应用于刀具、合金、矿钻等领域的硬质合金材料。
制备钨钴合金的工艺通常分为粉末冶金法和化学气相沉积法两种。
粉末冶金法：
1、原料制备：使用优质钨粉和钴粉作为原材料，根据配比要求进行混合。
2、球磨：在球磨机中将混合后的粉末进行球磨，使其细化并增强分散性。
3、压制：将球磨后的粉末在模具中进行压制，形成压坯。
4、烧结：将压坯置于烧结炉中，在高温条件下进行烧结处理，使其形成致密的化合物。
5、成型：将烧结后的坯料在车床上进行车削、钻孔等加工，形成最终的理想形状。
化学气相沉积法：
1、化学气相沉积：将气体中的钨与钴氧化物混合并通过喷嘴喷入反应室中，经过热裂解后沉积在基体上。
2、常规物理处理：将得到的钨钴合金进行加工，形成理想形状。
以上是钨钴合金制备的主要工艺，不同的加工工艺会产生不同性质和用途的钨钴合金材料。
硬质合金 生产工艺
硬质合金生产工艺硬质合金是一种具有高硬度、高耐磨性和高强度的材料，主要由钨碳化物和金属结合相组成。
它在冶金、矿山、建筑和机械加工等行业中广泛应用。
硬质合金的生产工艺包括原材料准备、合金制备、成型和热处理等过程。
首先是原材料准备。
主要原材料包括金属钨、钛等粉末以及碳化钨、碳化钛等金属化合物粉末。
这些金属和金属化合物粉末需要经过筛分和洗净等处理，以确保其质量。
然后是合金制备。
将金属粉末和金属化合物粉末按照一定比例混合在一起，并加入一定量的粘结剂，进行混合和搅拌，形成均匀的混合物。
混合物通常以球磨机进行研磨，以提高混合度和颗粒细度。
接下来是成型。
将混合物通过压制机进行压制，使其成型为固体坯料。
压制过程需要根据所需产品的形状和尺寸进行模具设计和选择，以确保成型的精度和一致性。
最后是热处理。
压制成型的坯料需要经过热处理，以提高其硬度和耐磨性。
热处理工艺包括高温煅烧和真空退火等过程。
高温煅烧可以将混合物中的弹性成分转化为硬质的金属碳化物相，增强材料的硬度。
真空退火可以提高材料的密度和强度。
硬质合金的生产工艺中还包括其他一些辅助工艺，如溶剂挤压、热等静压和精加工等。
溶剂挤压可以进一步提高材料的致密度和均匀性。
热等静压可以改善材料的显微结构和力学性能。
精加工可以通过磨削和切削等方法，将硬质合金加工成所需形状和尺寸的成品。
总之，硬质合金的生产工艺是一个综合性的过程，包括原材料准备、合金制备、成型和热处理等多个环节。
通过这些工艺，可以获得具有高硬度、高耐磨性和高强度的硬质合金材料，以满足各个行业的需求。
硬质合金零件的工艺流程一般
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WC-Fe-Ni-Co硬质合金的设备制作方法与相关技术
本技术公开了一种WC Fe Ni Co硬质合金的制备方法，以WC粉末为硬质相，Fe粉、Ni粉和Co粉为粘结金属，按照质量比为WC：Fe：Co：Ni＝25：8：9：8取料并放入球磨机中进行球磨，以97#汽油为球磨介质，球磨后的料将加入成形剂，球磨后干燥，然后用两步烧结法在真空度为0.1Pa的真空烧结炉中进行烧结，最终制得WC Fe Ni Co硬质合金。
该硬质合金具有优异的力学和机械性能，其孔隙率为0.03％，其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为952MPa，2850MPa和22.4MPa·m1/2。
权利要求书1.一种WC-Fe-Ni-Co硬质合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)以WC粉末为硬质相，Fe粉、Ni粉和Co粉为粘结金属，将其按照质量比为WC：Fe：Co：Ni＝25：8：9：8取料并放入球磨机中，以97#汽油为球磨介质，球料比为3:1，研磨球为硬质合金球，在氩气保护下，以100r/min的速度在球磨机中球磨混料15h；(2)球磨后的物料加入成形剂继续球磨30min，然后将物料在60℃的真空干燥箱中干燥3h；(3)将干燥后的混合粉末在130MPa的压力下冷压成直径为30mm的圆柱状压坯，将压坯在一定真空度的真空烧结炉中进行真空烧结，烧结过程分两步：先以5℃/min的速率升温至600℃，在该温度下保温2h；然后再以10℃/min的速率升温至1400℃，在该温度下保温3h；烧结完成后随炉自然冷却至室温，即得到WC-Fe-Ni-Co硬质合金。
2.如权利要求1所述的WC-Fe-Ni-Co硬质合金的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的成形剂按照重量份数的组成为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯5份，聚异戊二烯8份，顺丁橡胶6份，溶剂97#汽油80份。
3.如权利要求1所述的WC-Fe-Ni-Co硬质合金的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述成形剂的加入量为WC、Fe、Ni、Co粉末总质量的1-2％。
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原料制备
WC粉的制备
粘结金属Co的制备
WC粉的制备
在钨粉的碳化工艺中，可分为通氢气和不通氢气两种情 况。 C+H2 CH4，生成的CH4在高温不稳定，发生分解， 此时的炭活性高，沉积在钨粉上，并向钨粉颗粒内部扩 散，H2又与炭黑反应生成甲烷，如此往复循环：
总反应式为：
W+C=WC
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工艺流程
工艺流程 混合料的 制备 图
成形
烧结
成形
硬质合金的成形，是将混合料加工成具有 一定密度、强度、形状和尺寸坯块的过程， 一般采用模成形。 在成形力的作用下，粉末体 形状发生改变 体积发生变化，孔隙减少、粉末颗粒变形， 颗粒与颗粒之间发生各种形式的位移。如 图所示粉末体成形的过程中可大致分为三 个阶段：
原料制备 WC粉的制备
使用设备：
WC粉的制备
粘结金属Co的制备
特点结构简单升温速度快，工作温度高（可 石墨管电炉： 达2500℃），缺点电阻小，需配备低电压高电流变压器， 炉管寿命短。 感应碳化炉：生产中炉料受热均匀，生产中炉子升温快降 温快，使用寿命比石墨管电炉长，但只能间断作业，设备 消耗功率大 。 全自动钼丝碳化炉： 控温精确，受热均匀、能耗低、自动 化程度高。 球磨： 碳化后的WC呈块状，需使用球磨机进行磨碎。直径 10~45mm钢球，球料比1：1，球磨时间一般为2h。
1974—1977 1973—1978 1981 1983—1992 1992—1995 1993—1995
1994
1995—1996 1994—2011
硬质合金基体上复合聚晶 金刚石 碳化物、氮化物、碳氮化 物及氧化物在硬质合金基 体上复合涂层 AlON多层涂层 烧结热等静压（SHIP） CVD金刚石涂层 复杂碳氮化物涂层 韧性WC-Co基体上富集细 晶WC-Co层层，梯度结构 硬质合金 立方氮化硼CVD涂层 纳米晶硬质合金、超粗晶 硬质合金，多元多层复合 涂层硬质合金
氢还原
海绵钴 破碎 后续处理 金属钴粉
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工艺流程
工艺流 程图
混合料的 制备
WC成形 粉的制备
烧结
硬质合金制备工艺流程
混 合 料 的 制 备
WC粉
Co粉
湿磨 浆料 喷雾干燥 料粒
成品 后续处理 烧结 装炉 压坯
压制成型
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工艺流程
工艺流程 图
混合料 的制备
成形
烧结
混合料的制备
混合料制备的目的：1）使粉末原料具有一定的化学成分， 并达到要求的粒度组成：2）使各组元混合均匀，使粉末 具有良好的成形和烧结性能。
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
年份 发展历程简述 1923--1925 WC-Co 1929---1931 WC-TiC-Co 1930—1931 WC-TaC(VC,NbC)-Co WC-Cr3C2-Co 1938 1948—1970 超细晶WC-Co硬质合金 WC-TiC-Ta(Nb)C- Cr3C2-Co 1956 WC-TiC-HfC-Co 1959 1965—1975 热等静压（HIP）） TiC,TiN,Ti(CN),HfN和Al 1965—1978 和Al2O3在硬质合金基体上 CVD涂层 1968—1969 WC-TiC-Ta(Nb)C-HfC-Co 1968—1969 WC-TiC-Nb(Ta)C-HfC-Co 1969—1971 热化学表面硬化处理
碳化钛基硬质合金：以TiC为主要硬质相，以镍（Ni）和钼 （Mo）为粘结剂，代号YN； 表面涂层硬质合金：在韧性较好的硬质合金基体上沉积一层几微 米硬度高、耐磨性好的金属化合物（如TiC、TiN、Al2O3）；
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原料制备
WC粉的制备
钨粉
粘结金属Co的制备
WC粉的制备
炭黑
混合 装舟 碳化 碳化钨块 球磨 后续处理 碳化钨
低的膨胀系数
高坑压强度
断裂韧性较低
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
硬质合金的用途
硬质合金广泛用作切削刀具、冲击工具、耐磨耐蚀零部 件等，在切削加工、地质勘探、矿藏开采、石油钻井、 模具制造等方面发挥重要作用。
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
硬质合金起源
第一次世界大战期间，由于进口受阻，致使金刚石拉丝 模缺乏。为了解决灯泡钨丝的拉制问题，寻找金刚石的 替代品，德国的研究者竭力探索新的材料。当时人们已 经知道金属钨粉与碳化合能生成异常坚硬的化合物 ---WC 。经过几年的努力在 1923 年德国的 Osram Lamp 工 厂首先取得烧结硬质合金的发明专利。
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工艺流程 烧结
工艺流程 混合料的 制备 图
成形
烧结
在低于合金主要组分熔点的温度下加热，使 粉末体或压坏中毗连的颗粒连接的过程称为 烧结。烧结的目的是使多孔的粉末坯块变成 具有一定组织结构和性能的合金。
烧结过程既有物理变化，也有化学变化。主要变化有：烧结体 的致密化，黏结相的成分变化，碳化物的晶粒长大，形成具有 一定物理力学性能的合金组织结构
第三阶段 (烧结温度~室温)冷却阶段：
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工艺流程 烧结工艺
工艺流程 混合料的 制备 图
成形
烧结
在实际生产中硬质合金的烧结工艺主要有氢气烧结，真 空烧结、热等静压烧结三种。
真空烧结特点： 炉内气氛纯度容易控制 真空下有利于Li、Na、K、Mg等杂质元素的去除 有利于提高合金的质量
Thank you
WC-Co硬质合金制备
演讲人：XXXXX 时 间：XXXX-XX-XX
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目录
绪论
原料制备
工艺 流程
目 录
01 绪论
02
03
原料制备 工艺流程
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
什么是硬质合金
硬质合金是以难熔金属硬质化合物（硬质相或陶瓷相）为基 以金属为粘结剂（金属相），以粉末冶金的方法制出高硬度、 高耐磨性材料，也称金属陶瓷材料。常用的硬质相是碳化物、 氮化物、硼化物和硅化物。
欢迎提问
配料：按照合金牌号设计要求，选取相应原料按照一定的 比例配合在一起的的过程。
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工艺流程 球磨
工艺流程 图
混合料 的制备
成形
烧结
球磨主要有滚动球磨和搅拌球磨，在生产过程是一般采 球磨机的转速： 用滚动球磨，这是因为它的效果高，设备简单，混合均 n临=42.4/D1/2(r/min) D为球磨的筒的内径，m。 匀程度易控。 生产实践证明，球磨机的转速选择为（60%~75%）n ， 影响因素：球磨的转速，填充系数，球料比，固液比， 临 这样球磨的效率最高。 球磨时间、磨体的形状及尺寸。
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工艺流程 烧结
工艺流程 混合料的 制备 图
成形
烧结
烧结过程的几个阶段
第一阶段(<1000℃) ：预烧结阶段，目的是为后续烧 结做准备，充消除烧结障碍，使后续烧结能顺利进行。 第二阶段 (1000℃~烧结最高温度)烧结阶段：
WC/Co硬质合金所用的烧结温度1380~1490℃之间，烧结时 间30~120min
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工艺流程
工艺流程 图
混合料 的制备
成形
烧结
球磨
填充系数：球磨筒的容积与筒内所装球、料体积之比称为 填充系数，一般选择0.45~0.5的范围。 球料比：装入球磨机中的研磨球的质量与粉末原料的质量 称为球料比。一般采用3：1或4：1的球料比。
固液比：原料粉末的质量与液体介质的体积之比，称为固 液比
把所要制造的合金的原材料制成粉末，然后将这些粉末适 量地配料混合，再加压固结成一定形状之后，把压块置于 还原性气氛（例如氢气）中，加热、烧结制造合金的方法。 这是一种与以往的熔铸法截然不同的冶金方法。
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
硬质合金特点
高耐磨性和高硬度 高弹性模量，刚性好 高化学稳定性
高的耐酸碱腐蚀性
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原料制备
WC粉的制备
粘结金属Co的制 备
粘结金属的性质
粘结金属的熔点要高
与碳化物不发生化学反应
粘结金属能够溶解碳化物 粘结金属对碳化物有良好的润湿性 粘结金属与碳化物组成的合金有较高的强度
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原料制备
WC粉的制备
粘结金属Co的制 备
粘结金属Co的制备
氧化钴
硬质合金用的钴粉的生产中常用氧化钴 （混合物）做原料，用氢做还原后得到的 海绵钴，再经破碎、过筛得到金属钴粉。 采用这种方法生产的钴粉粒度细，纯度高。 氧化钴氢还原过程反应式为： Co 2 O 3 +3 H 2 =2CO +3 H 2 O Co 3 O 4 +4 H 2 =3Co +4 H 2 O
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绪论
定义
特点
用途
起源
分类
我国硬质合金分类
种类 钨钴类 WC-Co 钨钛钴类 WC-Ti-Co 硬质相 WC WC、TiC 粘结相 Co Co Co 代号 用途 YG（K） 铸铁及有色金属加工 YT（P） YW（M） 钢材的切削加工 通用类
钨钛钽（铌）钴类 WC、TiC、TaC（NbC） WC-Ti-TaC（NbC）Co