RU2120840C1 - Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама - Google Patents
Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама Download PDFInfo
- Publication number
- RU2120840C1 RU2120840C1 RU96112460/02A RU96112460A RU2120840C1 RU 2120840 C1 RU2120840 C1 RU 2120840C1 RU 96112460/02 A RU96112460/02 A RU 96112460/02A RU 96112460 A RU96112460 A RU 96112460A RU 2120840 C1 RU2120840 C1 RU 2120840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- tungsten
- cobalt
- tungsten carbide
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству металлокерамических твердых сплавов на основе карбидов тугоплавких металлов, которые используются как износостойкие материалы, режущий инструмент, эрозиостойкие, жаропрочные покрытия. Смесь порошков вольфрама, углерода и кобальта, взятых в соотношениях, отвечающих составу сплава ВК-6, подвергают механической обработке в механохимическом реакторе при ускорении 40 - 60 g в течение 10 - 30 мин. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области производства металлокерамических твердых сплавов на основе карбидов тугоплавких металлов, которые используются как износостойкие материалы, режущий инструмент, эрозиостойкие жаропрочные покрытия.
Известно, что спеченные твердые сплавы на основе карбида вольфрама содержат кобальт, играющий роль пластичной связи при спекании [1].
Известен способ приготовления шихты для спеченных твердых сплавов, согласно которому сначала синтезируют карбид вольфрама из вольфрама и углерода, затем добавляют металлический кобальт [2].
При синтезе карбида вольфрама сначала смешивают в смесительных аппаратах порошки вольфрама и углерода в виде сажи в соотношении вольфрам - 94,8 мас. %, сажа - 5,2 мас.%, а карбидизацию проводят в графитовых печах в токе водорода при 1300 - 1400oC.
Степень равномерности распределения кобальта в карбиде вольфрама влияет на качество спеченного твердого сплава, поэтому карбид вольфрама размалывают с порошком металлического кобальта, добавленного в количестве 6% (по составу сплава ВК-6), в шаровых мельницах в течение 48 - 72 ч. при добавлении органических жидкостей. Размольное оборудование должно быть футеровано твердосплавным материалом для предотвращения износа оборудования и загрязнения шихты при натирании твердыми частицами карбида вольфрама. После размола шихту просеивают для получения однородного гранулометрического состава, необходимого для достижения максимальной плотности при прессовании и спекании готовых изделий.
Таким образом, получаемая по прототипу шихта по элементному составу соответствует стандартному сплаву ВК-6, содержащему, мас.%: вольфрам - 88,0, углерод - 6,0, кобальт - 6,0, а по фазовому составу является смесью карбида вольфрама и кобальта.
Недостатками описанного в прототипе процесса приготовления шихты для спеченных твердых сплавов являются многостадийность и достаточная трудоемкость. Процессы получения карбида вольфрама и распределение кобальта в карбиде вольфрама проводят на специализированном для каждой операции оборудовании.
Задачей изобретения является ускорение и упрощение способа приготовления шихты для металлокерамического твердого сплава на основе карбида вольфрама.
Поставленная задача достигается тем, что смесь порошков вольфрама, углерода и кобальта, взятых в соотношениях, отвечающих составу сплава ВК-6: вольфрам 88 мас. %, углерод 6 мас.%, кобальт 6 мас.%, согласно изобретению приготовление шихты осуществляют механической обработкой смеси порошков элементов в механохимическом реакторе при ускорении 40 - 60 g в течение 10 - 30 мин.
В механохимическом реакторе при подводе механической энергии к смеси исходных компонентов происходит образование твердого раствора на основе вольфрама с исчезновением фаз свободного углерода и кобальта, что подтверждено рентгенофазовым анализом. Равномерность распределения кобальта в шихте достигается после исчезновения рефлексов фазы свободного кобальта на рентгенограммах в результате образования твердого раствора.
Шихта представляет собой твердый раствор углерода и кобальта в вольфраме, является пластичным материалом и не обладает абразивными свойствами, поэтому процесс мехобработки может проводиться в стальном оборудовании.
Сплав, полученный из шихты, приготовленной по предлагаемому способу, по фазовому составу соответствует стандартному сплаву ВК-6.
Пример. Смесь порошков элементов вольфрама, углерода и кобальта, взятых в количестве, мас.%:
Вольфрам - 88,0
Углерод - 6,0
Кобальт - 6,0
загружают в механохимический реактор, заполненный мелющими телами (шарами). Реактор установлен в механический активатор, и смесь порошков в течение 30 с подвергают механохимической активации при ускорении, равном 60 g.
Вольфрам - 88,0
Углерод - 6,0
Кобальт - 6,0
загружают в механохимический реактор, заполненный мелющими телами (шарами). Реактор установлен в механический активатор, и смесь порошков в течение 30 с подвергают механохимической активации при ускорении, равном 60 g.
Ускорение 60 g соответствует ускорению мелющих тел 600 м/с2. Полученный продукт извлекают из реактора в виде порошка черного цвета. Идентификацию продукта проводят методом рентгенофазового анализа. Установлено образование твердого раствора на основе вольфрама.
В таблице приведены условия приготовления шихты и результаты рентгенофазового анализа состава полученной шихты и спеченного из нее сплава.
Как видно из таблицы, соблюдение заявленных параметров позволяет получить шихту для спеченного твердого сплава, представляющую собой твердый раствор углерода и кобальта в вольфраме. При спекании такой шихты образуется сплав, отвечающий по фазовому составу сплаву ВК-6, и представляющий собой смесь карбида вольфрама и кобальта.
При механической обработке с ускорением менее 40 g не происходит образование твердого раствора углерода и кобальта в вольфраме. После спекания шихты присутствуют свободные исходные компоненты.
При механической обработке с ускорением выше 60 g (п. 7) происходит синтез карбида вольфрама, что приводит к появлению натира железа по данным химического анализа.
При увеличении времени механической обработки (п. 3) происходит появление натира железа, что нежелательно.
Уменьшение времени механической обработки (п. 4) приводит к образованию неоднородного фазового продукта.
Предлагаемый способ приготовления шихты для твердого сплава имеет ряд преимуществ перед прототипом:
1. Процесс проводится в одну стадию на одном и том же оборудовании.
1. Процесс проводится в одну стадию на одном и том же оборудовании.
2. Оборудование не требует специальной футеровки износостойким материалом.
3. Время проведения процесса составляет не более 30 минут, а не несколько суток, как в прототипе.
4. Продукт получается однородным по гранулометрическому составу, не требуется стадия просеивания перед прессованием и спеканием.
Источники информации
1. Косолапова Т.Я. Карбиды, М.: Металлургия, 1968.
1. Косолапова Т.Я. Карбиды, М.: Металлургия, 1968.
2. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М.: Металлургия, 1976.
Claims (1)
- Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама, включающий механическую обработку порошков компонентов шихты, отличающийся тем, что механической обработке подвергают порошки вольфрама, углерода и кобальта в механохимическом реакторе при ускорении 40 - 60 g в течение 10 - 30 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96112460/02A RU2120840C1 (ru) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96112460/02A RU2120840C1 (ru) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96112460A RU96112460A (ru) | 1998-09-10 |
RU2120840C1 true RU2120840C1 (ru) | 1998-10-27 |
Family
ID=20182184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96112460/02A RU2120840C1 (ru) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2120840C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508249C1 (ru) * | 2012-07-12 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения нанодисперсных порошков карбидов вольфрама и титана методом свс |
-
1996
- 1996-06-18 RU RU96112460/02A patent/RU2120840C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. - М.: Металлургия, 1976, с. 298 - 314. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508249C1 (ru) * | 2012-07-12 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХТТМ СО РАН) | Способ получения нанодисперсных порошков карбидов вольфрама и титана методом свс |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3909241A (en) | Process for producing free flowing powder and product | |
US3974245A (en) | Process for producing free flowing powder and product | |
RU2644483C2 (ru) | Способ получения сферического порошка монокарбида вольфрама wc | |
US4915733A (en) | Agglomerated metal composite powders | |
KR100459525B1 (ko) | 초경합금제품 및 매스터합금 조성물 | |
RU2122923C1 (ru) | Способ изготовления металлического композитного порошка | |
FI83935C (fi) | Saett att behandla och framstaella material. | |
US4904623A (en) | Molded metal carbide-boride refractory products | |
US4508788A (en) | Plasma spray powder | |
US6673307B1 (en) | Method of making cemented carbide | |
US3013875A (en) | Method of manufacturing homogeneous carbides | |
US6626975B1 (en) | Method for producing hard metal mixtures | |
RU2120840C1 (ru) | Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама | |
JP2002501440A (ja) | 予備合金化された、銅含有粉末およびダイヤモンド工具の製造におけるその使用 | |
EP0480636A2 (en) | High hardness, wear resistant materials | |
US4983354A (en) | Uniform coarse tungsten carbide powder and cemented tungsten carbide article and process for producing same | |
US3708282A (en) | Production of sintered metal products | |
EP0852526B1 (en) | Method of making metal composite materials | |
US5071473A (en) | Uniform coarse tungsten carbide powder and cemented tungsten carbide article and process for producing same | |
KR19990063282A (ko) | 금속 복합 재료 제조 방법 | |
EP0591305A1 (fr) | Cermets a base de borures des metaux de transition, leur fabrication et leurs applications. | |
RU2228238C1 (ru) | Способ получения композита на основе боридов, карбидов металлов iv-vi и viii групп | |
KR20060090937A (ko) | 초경합금용 탄화탄탈륨 제조 방법 | |
US3531280A (en) | Heterogeneity by mixing diverse powders prior to consolidation | |
EP1268106A1 (en) | Process for producing titanium carbide, titanium nitride, or tungsten carbide hardened materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040619 |