超细WC-6Co复合粉末热压烧结工艺与性能优化

本文主要探讨了超细WC-6Co复合粉末的热压烧结工艺及其对硬质合金性能的影响。作者刘文彬、宋晓艳、张久兴和赵世贤在北京工业大学材料学院进行的研究中，以真空还原碳化WC-6wt.%复合粉末作为原料，通过热压烧结技术来制备硬质合金块体材料。 首先，研究的重点在于优化热压烧结的条件，如烧结温度设置在1370℃，保温时间为1.5小时。结果显示，使用这种工艺，即使初始WC颗粒的平均粒径约为300纳米，也能得到平均晶粒度为600纳米的块体材料，相对密度高达99%，显示出优异的物理性能和力学性能。这表明随着粒径的减小，材料的强度、硬度和韧性都有显著提升，符合纳米和超细硬质合金的特性。 WC-Co复合粉末的制备是整个过程的关键，文中提到的方法是一种原位还原-碳化一步法，这种方法简化了生产工艺，减少了设备需求和能源消耗，且能够保持产物的纯度。这种方法与传统的喷雾转化、机械合金化等相比，具有更高的效率和更低的环境污染。 烧结工艺的选择对材料性能至关重要。尽管真空烧结、低压烧结、热等静压和SPS等方法都有其优点，但热压烧结因其设备成本低、操作简便且能实现批量生产的特点，成为制备超细WC-Co硬质合金的理想选择。 总结来说，这篇首发论文详细介绍了超细WC-6Co复合粉末的热压烧结工艺及其在硬质合金材料中的应用，强调了通过优化工艺参数和选择适当的制备方法，可以显著提升材料的性能，拓宽其在机械加工、耐磨件等领域中的应用潜力，推动了高性能超细和纳米硬质合金的发展。