[发明专利]一种WC-TiC球形粉末的制备方法

说明书

本发明提供一种匀质的WC‑TiC球形粉末及其制备方法，采用了真空烧结、热压处理、等离子体聚处理步骤，可减少粉末中的杂质和孔隙，使得WC‑TiC混合均匀，制备出的WC‑TiC球形粉末的球形度高、流动性好、粒度分布均匀、组织均匀、塑性好、强度好的球形，可用于硬质合金产品的生产。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种WC-TiC球形粉末的制备方法。

背景技术

碳化钨(WC)粉的外观为深灰色粉末，耐酸性强，硬度高，弹性模量大。碳化钨号称硬王，除了硬度高以外，尚有耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特性，常被应用于硬质合金生产材料的生产。但在实际生产过程中，碳化钨脆性较高，容易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少材料的脆性。碳化钨材料在用于制备钢材切割工具时，常常会加入少量的碳化钛，提高抗爆能力。但由于碳化钨粉末的硬度较高，不易加工成球形，导致粉末流动性也较差。同时，碳化钛粉末与碳化钨粉末在混合过程中，碳化钨的质量较轻，存在混合粉末不易混合均匀的问题。

发明内容

为此，需要提供一种匀质的WC-TiC球形粉末的制备方法。为实现上述目的，发明人提供了一种WC-TiC球形粉末的制备方法，包括以下步骤：

真空烧结：将WC粉末和TiC粉末混合后，进行真空烧结，得到第一混合物；

热压处理：将第一混合物粉碎后进行热压处理；得到WC-TiC原料粉；所述WC-TiC原料粉的粒径为80-200μm；

热压处理，可使得成分混合更均匀，并消除应力，减少混合物中的孔隙和杂质，细化晶粒，减少空心等结构缺陷，同时提高合金的塑性、强度等机械性能。

等离子体聚处理：以氩气为载气，用等离子体炬对WC-TiC原料粉进行等射频离子球化处理，得到WC-TiC球形粉末。

进一步地，所述真空烧结步骤中，烧结温度为50-500℃，烧结时间为2-24h。

进一步地，所述混合粉末制备步骤中，第一混合物粉碎采用行星球磨，球磨转速为50-200r/min，球磨时间为1-10h。

进一步地，所述混合粉末制备步骤中，热压处理的压力为20-200psia，热压温度为100-500℃，热压时间为0.5-5h。

进一步地，所述等离子体聚处理步骤中，所述等离子体炬的射频功率为10-40KW。

进一步地，所述等离子体聚处理步骤中，氩气携粉气体的流量1-20L/min，送料速率为1-10kg/h，中央气流流量为5-30L/min，鞘气流流量为20-80L/min。

在等离子射频下，熔化熔融颗粒在表面张力作用下形成球形度很高的液滴；最后进入粉体球化室，形成WC-TiC球形粉末。

区别于现有技术，上述技术方案采用了真空烧结、热压处理、等离子体聚处理步骤，可减少粉末中的杂质和孔隙，使得WC-TiC混合均匀，制备出的WC-TiC球形粉末的球形度高、流动性好、粒度分布均匀、组织均匀、塑性好、强度好的的球形，可用于硬质合金产品的生产。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。

第1实施例：

一种球形WC-TiC粉的等离子体制备方法，包括下述步骤：

真空烧结：将WC和TiC粉末按为4：1质量比进行混合，将混合后粉末放入真空烘箱中，进行真空烧结，温度为50℃，时间为24h，得到第一混合物，