ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технология твердых сплавов из "Производство порошковых изделий " Принципиально технологические схемы производства всех существующих марок порошковых твердых сплавов идентичны, но могут и существенно различаться по условиям проведения и наличию или отсутствию отдельных технологических операций. [c.93] Типовая технологическая схема производства порошкового твердого сплава приведена на рис. 38 и предусматривает получение порошков вольфрама, соответствующих карбидов и кобальта, приготовление смеси карбидов с кобальтом, прессование заготовок из смесей и последующее спекание часто в типовую схему включают еще и доводку (алмазную заточку или обработку) спеченных изделий. [c.94] Даже малые количества примеси натрия (сотые доли процента) вызывают заметнов укрупнение получаемого из WOj порошка вольфрама, К такому же результату, хотя и в меньшей степени, приводят примеси кальция и магния. Напротив, примеси молибдена и кремния повышают дисперсность получаемого порошка вольфрама. Летучие примеси (сера, фосфор) и примесь железа практически на зернистость вольфрамового порошка не влияют. [c.95] Иногда вольфрамовый ангидрид подвергают предварительному измельчению в шаровых вращающихся мельницах, что позволяет при его последующем восстановлении водородом даже при достаточно высокой температуре получать мелкозернистый вольфрамовый порошок. [c.95] В производстве твердых сплавов используют ламповую или газовую сажу - продукт термического разложения углеводородов. По ГОСТ 7885-77 такая сажа имеет удельную поверхность 12-16м г, содержит алаги не более 0,5%, зольность ее не более 0,2 %. Перед применением для получения порошка вольфрама или карбидов сажу можно прокалить при 750 - 800 °С в муфельных электропечах, чтобы уменьшить содержание в ней летучих примесей и влаги. [c.95] Вольфрам. Порошок вольфрама ( -модификация с кубической кристаллической решеткой, период которой а =0,316 нм) получают восстановлением WO3 водородом или углеродом (сажей) его цвет изменяется в зависимости от зернистости от черного (мелкие порошки) до серого (крупнозернистые порошки). [c.96] При углеродном восстановлении вольфрамовый ангидрид смешивают с сажей в шаровых вращающихся мельницах и получаемую шихту пропускают через графитотрубчатую печь при 1400-2000 °С. Порошок вольфрама содержит до 0,5 % примеси углерода и до 0,15 % кислорода и после размола в шаровой вращающейся мельнице имеет насыпную плотность 2,5 г/см . Примесь углерода существенно ухудшает и без того невысокую пластичность вольфрама. [c.97] Вольфрам водородного восстановления характеризуется повышенной чистотой более регулируемой однородной зернистостью, что обеспечивает твердым сплавам лучшее качество, чем вольфрам углеродного восстановления. [c.97] Монокарбид вольфрама. Для науглероживания частиц вольфрама используют сажу и атмосферу углеродсодержащих газов. Порошок вольфрама требуемой зернистости смешивают с сажей из расчета ее содержания в смеси 6 - 6,1 % например, в двухконусном смесителе емкостью 320 л при 20 - 22 об/мин в течение 1 - 2 ч без размольных тел перемешивают 200 - 300 кг смеси, в барабанном смесителе вместимостью 1,5 м при 31 об/мин с 600 кг стальных шаров диаметром 15 -35 мм перемешивают 720 кг смеси в течение 4 ч, в шаровой вращающейся мельнице вместимостью 500 л при 35-40 об/мин со 150-160 кг стальных шаров диаметром 15-35 мм перемешивают 400 кг смеси в течение 3 ч. [c.97] Карбид тантала. Готовят стехиометрическую смесь порошка тантала или его пентаоксида с сажей и прокаливают ее в печи с графитовой трубой при 1650- 1800 °С в атмосфере Hj. Образующиеся брикеты размалывают в шаровых вращающихся мельницах. [c.99] Смесь TiOj + С + W или ТЮ + С + W рассчитывают на получение твердого раствора с соотношением Ti W = 30 70, что соответствует составу однофазного твердого раствора (Ti, W) , насыщенного при 1500- 1550°С (температура спекания сплавов ТК). В этом случае при спекании заготовок не будет происходить ни распада твердого раствора, ни дополнительного растворения в нем W , разбавляющего при необходимости твердый раствор до требуемого содержания карбида титана в сплаве. [c.100] Смешивание соответствующих компонентов проводят в шаровых вращающихся мельницах (барабаны вместимостью 50 или 200 л) со стальными шарами диаметром 15-35 мм (основная масса) и 50-70 мм (10-15% шаровой загрузки). Продолжительность смешивания до 24 ч, в том числе 4 - 8 ч для TiO + С и 6 - 18 ч после добавления W или W. Карбидизацию проводят в графитотрубчатых печах при 2000-2300 °С в атмосфере водорода время пребывания лодочки в печи 3,5-4 ч, в том числе в горячей зоне около 0,5 ч. В процессе прокалки по поверхности зерен W (имеющихся или образующихся из вольфрама и сажи) диффундирует титан, образуя слой Ti , на базе которого из частицы W формируется зерно (Ti, W) . В связи с таким механизмом образования твердого раствора на его зернистость влияет зернистость W более дисперсные частицы твердого раствора могут быть получены при применении мелкозернистого порошка вольфрама или его карбида. С повышением температуры и длительности прокалки смеси, а также количества примесей (металлов железной группы) зерна твердого раствора (Т1, W) укрупняются. Спекшиеся брикеты светло-серого цвета подвергают измельчению в шаровых вращающихся мельницах стальными шарами диаметром 15-50 мм в течение 3-20Ч. [c.100] Тройной карбид Ti - ТаС - fJ . Смесь для карбидизации состоит из TiOj, сажи, W и ТаС и рассчитывается на получение твердого раствора (Ti, Та, л/)С с отношением (Ti +Ta ) W от 30 70 до 51 49 при содержании в готовом карбиде 9-30% ТаС и 17-21% Ti . Режимы карбидизации и размола такого сложного карбида идентичны получению порошка двойного карбида Ti - W . [c.101] В тройной системе Ti - ТаС - W при температурах 1500 °С и выше имеется область однофазного твердого раствора (Ti, Та, W) на основе карбида титана, смачиваемость которого кобальтом лучше, чем смачиваемость двойного сложного карбида (Ti, W) . [c.101] Получение смеси порошкообразных компонентов, образующих в конечном счете твердый сплав, сводится, по существу, к способу добавки цементирующего металла к порошкам одного или нескольких карбидов наиболее часто применяют химическое или механическое смешивание. [c.101] Вернуться к основной статье