RU2120840C1 - Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама - Google Patents

Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама Download PDF

Info

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
Application number
RU96112460/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96112460A (ru
Inventor
О.И. Ломовский
ев Е.Ю. Бел
Е.Ю. Беляев
Г.В. Голубкова
Original Assignee
Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО РАН filed Critical Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО РАН
Priority to RU96112460/02A priority Critical patent/RU2120840C1/ru
Publication of RU96112460A publication Critical patent/RU96112460A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2120840C1 publication Critical patent/RU2120840C1/ru

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.
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.
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.
2. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М.: Металлургия, 1976.

Claims (1)

  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.
RU96112460/02A 1996-06-18 1996-06-18 Способ приготовления шихты для твердых сплавов на основе карбида вольфрама RU2120840C1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. - М.: Металлургия, 1976, с. 298 - 314. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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