粗晶硬質合金 (coarsegraincementedcarbide)
碳化物晶粒平均尺寸大于4μm的硬質合金。由于wc晶粒較粗,在保持韌性一定時,可通過降低鈷含量來提高合金的耐磨性,或者在保持耐磨性一定時,提高合金的韌性。根據這個原則,各國相繼發展了-系列粗晶硬質合金。表中列出了前蘇聯和中國粗晶硬質合金的牌號、成分和性能。前蘇聯在1957年前后研制出一系列粗晶硬質合金牌號BK6B和BK8B,70年代又增加了BK8BK和BK11B等牌號。在礦山工具方面,除BK-B型粗晶硬質合金外,前蘇聯還制造了一系列BK-BK型特粗晶硬質合金。這些特粗晶硬質合金(wC晶粒6~25μm)牌號BKlOKC、BK20KC,主要用作牙輪鉆頭和重負荷下的冷鐓模與擠壓模。此外,美國金屬碳化物公司的P-6、P-9、P-13、P-15、P-17,美國通用電氣公司Caboloy779、115、211,美國肯納金屬公司的3404、K90A,日本東芝公司的PRl5、PR25、PR30、PR40、PR50,日本住友電氣公司的GR40、GR50,前聯邦德國克虜伯公司的RT系列等牌號,都是粗晶硬質合金。
前蘇聯和中國鎢鈷粗晶硬質合金牌號的成分和性能
| 國別 | 牌號 | 混合料成分(質量分數)/% | 物理、力學性能 | |||
| WC | Co | 抗彎強度/Mpa | 密度/gcm-3 | 硬度HRA不小于 | ||
| 前蘇聯 | BK4B | 96 | 4 | 1400 | 14.9~15.1 | 88 |
| BK6B | 94 | 6 | 1500 | 14.6~15.0 | 87.5 | |
| BK8B | 92 | 8 | 1700 | 14.4~14.8 | 86.5 | |
| BK8BK | 92 | 8 | 1750 | 14.6 | 87.5 | |
| BK11B | 89 | 11 | 1700 | 14.1 | 86 | |
| 中國 | YG4C | 96 | 4 | 1400 | 14.9~15.2 | 90 |
| YG8C | 92 | 8 | 1750 | 14.5~14.9 | 88 | |
| YG11C | 89 | 11 | 2100 | 14.0~14.4 | 86.5 | |
| YG20C | 80 | 20 | 2200 | 13.4~13.7 | 82 | |
非均勻結構硬質合金是一種值得注意的新型礦山工具。它是一類用多種方法制造的成分或晶粒結構按特定要求復合的非均勻的硬質合金。1955年前聯邦德國采用兩種硬質合金韌性不同的牌號制作沖擊鉆頭,前蘇聯于1958年研制成功一種深井鉆頭孔用非均勻結構硬質合金,瑞典、英國和奧地利等國也試制了非均勻結構硬質合金的鑿巖工具。非均勻結構硬質合金兼有高鈷合金的高韌性和低鈷合金的高耐磨性,或者兼有粗晶合金的高韌性和細晶合金的高耐磨性。
制取粗晶硬質合金和非均勻結構硬質合金的工藝特點是制取粗的顆粒鎢粉和wc粉。制取粗顆粒鎢粉的方法有:仲鎢酸銨快速煅燒快速還原法,加入添加劑氯化鋰、氧化鋰和氯化鈉法,鹵化物沸騰層氫還原法等。前蘇聯主要以仲鎢酸銨或由煅燒仲鎢酸銨得到的三氧化鎢為原料,在1200℃進行高溫還原生產BK—B型粗晶硬質合金用的10~50μm的鎢粉,然后在2000℃左右進行碳化,或者向w+C爐料中加入0.5%Co,進行高溫碳化,也可以采取中粗鎢粉高溫碳化工藝等方法制取結晶較完整的WC粉。可以用粗顆粒WC:粉為原料制取粗晶硬質合金。也可以將粗顆粒鎢粉和細顆粒鎢粉進行兩次球磨工藝制取非均勻結構硬質合金。
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