[发明专利]碳化钨粉末使用性能快速烧结检测法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速烧结检测法，尤其涉及一种碳化钨粉末使用性能快速烧结检测法。

背景技术

碳化钨是硬质合金生产的主要原料之一，其使用性能对硬质合金的质量有决定性的影响。碳化钨的使用性能主要有粒度分布、碳化完全程度、颗粒形貌、结晶完整性等四个指标。粒度分布越集中、碳化完全程度越高、颗粒形貌类似球形的单晶碳化钨是理想的碳化钨。目前硬质合金行业对碳化钨粉末性能的检测通常有5种方法：SEM法(扫描电镜观察)、粒度分布仪检测法、树脂镶样法、浸铜法和球磨-烧结鉴定法。

SEM法、粒度分布仪检测法是用扫描电镜、粒度分布仪直接对碳化钨的颗粒形貌、粒度分布情况进行观察和检测，无法检测碳化完全程度和结晶完整性指标。且不能反映碳化钨在硬质合金生产过程中的变化倾向，即不能检测碳化钨的使用性能。

树脂镶样法和浸铜法是分别用熔融的树脂或铜镶嵌碳化钨粉末颗粒，经金相制样后用金相显微镜或扫描电镜进行观察。该方法虽然可以反映碳化钨的颗粒形貌、粒度分布情况，检测碳化完全程度和结晶完整性。但碳化钨颗粒易脱落，特别是粉末中的粗大颗粒易脱落，导致检测结果不准确。且不能反映碳化钨在硬质合金生产过程中的变化倾向，即不能检测碳化钨的使用性能。

球磨-烧结鉴定法是采用硬质合金正常生产工艺制成样块，进行碳化钨使用性能检测。虽能反映碳化钨在硬质合金生产过程中的变化倾向，检测碳化钨的使用性能。但检测周期长，导致碳化钨存放时间长而影响质量，尤其是超细碳化钨影响更大。且硬质合金生产工艺合理与否对检测结果影响太大，检测方法没有通用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳化钨粉末使用性能快速烧结检测法，该检测方法检测碳化完全程度和结晶完整性指标，反映碳化钨在硬质合金生产过程中的变化倾向，检测碳化钨的使用性能。

本发明是这样来实现的，其特征是方法步骤为：

(1)配料：将钴粉、碳化钒粉、炭黑粉和石蜡粉按下列质量比混合形成复合钴粉：38～42∶3～5∶0.8～1.2∶3～5；

(2)湿磨：球磨机中球料比为10∶1，保护性介质与复合钴粉重量比为10～12∶1；

(3)掺蜡：手工掺入熔融石蜡，石蜡重量占湿磨后的复合钴粉重量的8～10％；

(4)制样：将步骤(3)得到的掺蜡复合钴粉在20～40kN/cm²压力下压制成5.5±0.5×6.5±0.5×25.0±0.5的压块，将压块在脱腊烧结一体炉中脱除成型剂并进行试样的最终烧结，工艺曲线为：200～400℃保温2～3h，经2～4h升温到1340～1370℃，并保温2～10min，冷却到室温；

(5)检测：将步骤(4)烧结好的合金块按国家标准制作金相试样，用金相显微镜，在1000～2000倍率下进行金相观察，检测碳化钨的晶粒的粒度分布，碳化完全程度的情况，统计试样中粗大碳化钨晶粒为大于5倍平均晶粒尺寸和团聚的数目，根据颜色判断碳化完全程度，直接观察碳化钨颗粒形貌和结晶完整性，然后用扫描电子显微镜，在1000～10000倍率下进行检测，观察碳化钨的颗粒形貌、结晶完整性的情况，统计多晶体的数量，再按照粒度分布越集中、碳化完全程度越高、颗粒形貌类似球形的单晶碳化钨是理想的碳化钨的原则判断碳化钨的使用性能的好坏，得出检测结论。

本发明所述的球料比为球体与复合钴粉的重量比。

本发明所述的保护性介质为酒精、乙烷或丙酮。

本发明的优点是：1、具备快速、准确、客观、通用、完整；2、反映碳化钨在硬质合金生产过程中的变化倾向，检测出碳化钨的使用性能；3、检测碳化完全程度和结晶完整性指标，反映碳化钨在硬质合金生产过程中的变化倾向和使用性能。

具体实施方式

实施例一

本发明是这样来实现的，其特征是方法步骤为：

(1)配料：将钴粉、碳化钒粉、炭黑粉和石蜡粉按下列质量比混合形成复合钴粉：38∶3∶0.8∶3；

(2)湿磨：球磨机中球料比为10∶1，酒精与复合钴粉重量比为10∶1；

(3)掺蜡：手工掺入熔融石蜡，石蜡重量占湿磨后的复合钴粉重量的10％；

(4)制样：将步骤(3)得到的掺蜡复合钴粉在40kN/cm²压力下压制成5.5×6.5×25.0的压块，将压块在脱腊烧结一体炉中脱除成型剂并进行试样的最终烧结，工艺曲线为：200℃保温2h，经2h升温到1340℃，并保温2min，冷却到室温；