一种利用高温梯度碳化工艺制备WC粉末及WC-Co合金的制作方法

本发明涉及硬质合金，具体涉及一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末及wc-co合金。

背景技术：

1、超细/纳米晶合金制品因呈现出良好的高强度、高硬度、好耐磨/耐蚀性和不易发生脆断等性能，是航天、通讯/电子等领域研究的热点。目前，通常采用高纯、粒度分布集中、结晶完整、抗温敏性好的wc粉或wc-co复合粉为原料，并添加适量抑制剂，同时结合微量元素改性技术和新型烧结技术来制备超细晶硬质合金。超细/纳米wc粉末的制备，一般采用分步氢还原碳化工艺或碳辅助直热氢还原碳化工艺，且要求w粉氧含量低、化学稳定性好，粒度分布窄、杂质含量少。因此，工艺需要进一步改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末及wc-co合金。

2、本发明的技术解决方案如下：

3、一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，包括以下步骤：采用钨粉和碳源作为原料，球磨混匀后，在800-900℃进行第一次碳化，然后在900-1100℃进行第二次碳化，继续在1100-1150℃下进行第三次碳化，接着在1150-1350℃下进行第四次碳化，最后在1350-1500℃进行第五次碳化，制得。

4、作为本发明的优选方案，所述第一次碳化的时间为10-40min，所述第二次碳化的时间为50-60min，所述第三次碳化的时间为20-40min，所述第四次碳化的时间为10-30min，所述第五次碳化的时间为10-30min。

5、作为本发明的优选方案，五次碳化时通入甲烷和氢气的混合气体。

6、作为本发明的优选方案，所述碳源为多孔碳，其制备方法如下：

7、将硅藻土加入糠醇中，混合均匀，置于90-100℃进行真空加热1-5h，然后在惰性氛围600-800℃下烧结1-3h，然后放入碱液处理10-30min，清洗，干燥，制得。

8、作为本发明的优选方案，所述钨粉为蓝钨和/或紫钨。

9、作为本发明的优选方案，所述钨粉的fess粒度为0.1-0.6μm。

10、本发明还公开了一种wc粉末，其特征在于，采用如权利要求1-6任一所述的制备方法制得。

11、本发明还公开了一种wc-co合金，采用如上所述的wc粉末作为原料。

12、本发明的有益效果是：采用蓝钨和/紫钨制备的碳化钨粉末，呈现优异的分散性，仅有少量细小的纳米团聚颗粒，且团聚颗粒呈疏松多孔，而且紫钨的结构多孔，在碳化工艺中更利于与气体的接触以及其他气体的排出。同时采用多孔的碳源，在碳化过程中更利于其与还原氛围的接触，渗碳还原效果更好，使得其性能也更优异。

技术特征：

1.一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用钨粉和碳源作为原料，球磨混匀后，在800-900℃进行第一次碳化，然后在900-1100℃进行第二次碳化，继续在1100-1150℃下进行第三次碳化，接着在1150-1350℃下进行第四次碳化，最后在1350-1500℃进行第五次碳化，制得。

2.根据权利要求1所述的一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，其特征在于，所述第一次碳化的时间为10-40min，所述第二次碳化的时间为50-60min，所述第三次碳化的时间为20-40min，所述第四次碳化的时间为10-30min，所述第五次碳化的时间为10-30min。

3.根据权利要求1所述的一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，其特征在于，五次碳化时通入甲烷和氢气的混合气体。

4.根据权利要求3所述的一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，其特征在于，所述碳源为多孔碳，其制备方法如下：

5.根据权利要求1所述的一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，其特征在于，所述钨粉为蓝钨和/或紫钨。

6.根据权利要求1所述的一种利用高温梯度碳化工艺制备wc粉末的方法，其特征在于，所述钨粉的fess粒度为0.1-0.6μm。

7.一种wc粉末，其特征在于，采用如权利要求1-6任一所述的制备方法制得。

8.一种wc-co合金，其特征在于，采用如权利要求7所述的wc粉末作为原料。

技术总结本发明公开了一种利用高温梯度碳化工艺制备WC粉末及WC‑Co合金，涉及硬质合金技术领域，采用钨粉和碳源作为原料，球磨混匀后，在800‑900℃进行第一次碳化，然后在900‑1100℃进行第二次碳化，继续在1100‑1150℃下进行第三次碳化，接着在1150‑1350℃下进行第四次碳化，最后在1350‑1500℃进行第五次碳化，制得。本发明制得的碳化钨粉末，呈现优异的分散性，仅有少量细小的纳米团聚颗粒，且团聚颗粒呈疏松多孔，合金性能也更加优异。技术研发人员：鄢志刚,李微,曾湘华,钟腾飞受保护的技术使用者：江钨（赣州）硬质合金有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29