摘 要
粗晶 WC 粉具有与中、细晶 WC 粉不同的特殊性能和特殊用途，尤其是高温WC 具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点，所以粗晶 WC 粉越来越获得各工业领域的重视。粗晶 WC 粉广泛应用在矿山工具、冲压模具、石油钻采、硬面材料等领域。这些研究和开发，不仅使 WC 性能有了很大提高，也使合金产品的质量和性能有了显著的提高。
本文主要研究分析优质粗晶 WC 粉末的性能及其结构特征，优化和调节 WC的生产工艺方法和条件，并通过研究、检验和分析 WC 生产过程的工艺参数及其对 WC 结构和性能的影响，寻找和改进 WC 的生产工艺方法，开发出性能优异的WC 粉，利用这些性能优异的 WC 粉生产出优质的硬质合金制品，同时分析影响WC 生产过程和质量的主要因素及其机理。采用差热分析、TEM 分析、电子探针、扫描电镜、金相观察等手段系统地研究了 WC 的各项性能，研究结果表明：
采用一次配碳量 4.5%左右，一次碳化温度 1900℃~2000℃，二次碳化温度 1800℃~1900℃，松装、不压舟的 C 化工艺，能够生产出 Fsss 在 35~45μm 之间，晶粒发育完整，缺陷较少的 WC。
二步碳化法可以制得结构和性能优异的 WC。二步碳化法减少 W 粉碳化过程中的炸裂，制备的 WC 粉末粒度均匀性好。采用二步法制备的优质粗晶 WC 粉末具有化合碳高，游离碳低，为单一相，有害杂质含量少，晶粒均匀，晶内亚晶尺寸均匀，不含显微缺陷，较低的位错密度等特性，并解决了 WC 炸裂问题。该粉末制备出强度和硬度均优于国内先进水平产品，并已投入试生产。
微量元素在 WC 颗粒生长过程中起着及其重要的作用，并采用对比实验研究了 Na、Li 和 P 在 WC 形核生长过程中的作用，同时还提出了优质粗晶 WC 粉末的标准，并且优化了关键技术工艺。
研制出了性能优的粗晶硬质合金，其平均晶粒度≥3.2μm，以其制备的矿山工具使用总进尺超过国内同类先进产品。合金表现出较高的韧性，用户实验表明，本课题制得的优质粗晶硬质合金居国内领先水平。
关键词：硬质合金，优质粗晶，两步碳化法，微量元素，催化剂
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