碳化钨粉(WC)是生产硬质合金的主要原料,化学式WC。,碳化钨粉为黑色六方晶体,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。
由于碳化钨脆性大,易开裂和韧性低等原因,一直未能得到工业应用。进入二十世纪二十年代,德国科学家Karl Schroter研究发现纯碳化钨不能适应拉拔过程中所形成的激烈的应力变化,只有把低熔属加入WC中才能在不降低硬度的条件下,使毛坯具有一定的韧性。Schroter于1923年先提出了用粉末冶金的方法,即将碳化钨与少量的铁族金属(铁、镍、钴)混合,然后压制成型并在**1300℃温度下于氢气中烧结来生产硬度合金的**。
碳化钨用作超硬材料、耐磨材料。它能与许多碳化物形成固溶体。WC-TiC-Co 硬质合金已获得广泛应用。它还能作为 NbC-C 及 TaC-C 三元体系碳化物的改性添加物,既可降低烧结温度,又能保持优良性能,可用作宇航材料。
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。
不同使用范围、不同钴含量、不同晶粒度的合金所用 WC 总碳可做一些小的调整。低钴合金可选用总碳偏高的碳化钨,高钴合金则可选用总碳偏低的碳化钨。总之,硬质合金的具体使用需求不同对碳化钨粒度的要求也不同。
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