碳化钨(Tungsten Carbide),是一种由钨和碳组成的化合物。分子式为WC,分子量为195.85。
为黑色六方晶体,有金属光泽,硬度与金刚石相近,为电、热的良好导体。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸,易溶于硝酸-氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎,若掺入少量钛、钴等金属,就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨,常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物,以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。碳化钨粉应用于硬质合金生产材料。化学性质
空气中500℃ 以上即开始活性氧化,抗氧化能力弱。[2]
耐酸性强。
化学反应式:W + C = WC 注:在1150℃中反应。
低于400℃不与氯作用;在室温下能与氟激烈反应;在空气中加热时被氧化成氧化钨。
硬质合金是以高硬度难熔金属碳化物和黏结金属所构成的复合材料,因其具有较高的硬度、耐磨性和稳定的化学性能等诸多优点,在现代工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料等方面占据重要地位。
在静载磨粒磨损条件下,铸造碳化钨与镍基合金不同比例对耐磨性有影响。喷焊层的耐磨性随铸造碳化钨含量的增多而增长,但增长到一定程度即转向降低。当铸造碳化钨含量在35%
~45%
时为最佳配比区间。当铸造碳化钨含量少时,喷焊层中没有足够的硬质相,耐磨性相应减低;而当其含量过多时,则粘结金属量减少,不能很好地将铸造碳化物颗粒镶嵌或钉扎在基体金属中,也较难与基体金属充分结合。
硬质合金对碳化钨WC粒度的要求,根据不同用途的硬质合金,采用不同粒度的碳化钨;硬质合金切削刀具,比如切脚机刀片V-CUT刀等,精加工合金采用超细亚细细颗粒碳化钨;粗加工合金采用中颗粒碳化钨;重力切削和重型切削的合金采用中粗颗粒碳化钨做原料;矿山工具岩石硬度高冲击负荷大采用粗颗粒碳化钨;岩石冲击小冲击负荷小,采用中颗粒碳化钨做原料耐磨零件;当强调其耐磨性抗压和表面光洁度时,采用超细亚细细中颗粒碳化钨做原料;耐冲击工具采用中粗颗粒碳化钨原料为主。[5]
碳化钨理论含碳量为6.128%(原子50%),当碳化钨含碳量大于理论含碳量则碳化钨中出现游离碳(WC+C),游离碳的存在烧结时使其周围的碳化钨晶粒长大,致使硬质合金晶粒不均匀;碳化钨一般要求化合碳高(≥6.07%)游离碳(≤0.05%),总碳则决定于硬质合金的生产工艺和使用范围
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