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一步法超短程制备新形态、高性能硬质合金

  一步法合成硬质合金,是基于放电等离子球磨技术,首先将原始W、C、Co粉末采用等离子球磨制备出纳米晶W-C-Co复合粉末,球磨时间为1-3h左右,然后将所制备的上述复合粉末采用冷压成型制成生坯,最后在真空或低压烧结炉中一步碳化烧结合成WC-Co硬质合金块体,如图2所示。该方法通常所制备的硬质合金为高性能纳米晶或超细晶WC-8Co合金。




      是普通球磨3h和等离子球磨3h的W-C混合粉末的DSC曲线,经过等离子球磨W-C混合粉末约在900℃便生成WC(新型等离子球磨机可以在800℃以下实现WC合成),这比于常规碳热法的碳化温度下降300-500℃,比工业常用球磨时间缩短了几十到上百小时。


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       在“碳化烧结一步法”的基础上,通过调节等离子球磨时间,将不同球磨时间的W-C-Co混合粉末组合可以获得板状和棱柱状WC双形态组合的硬质合金。在适当的板状和棱柱状WC的比例时,硬质合金有更好的综合性能。这是因为板状WC具有较好的抗弯强度,而棱柱状WC的存在又较好地避免了因板状WC高度定向排列所导致的纵截面上TRS较低的问题。


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