[发明专利]一种纯碳化钨的快速制备方法

说明书

本发明公开了一种纯碳化钨的快速制备方法，包括步骤：(1)将碳化钨粉末填入模具，在绝对真空的环境下装炉烧结；(2)预设段：压力为50‑65Mpa、时间为10‑60秒；(3)初步升温段：在速度110‑130℃/min下升温，至塑化状态；(4)二次升温段：在压力80‑100Mpa、升温速度60‑85℃/min下，温度升温至1850‑1950℃；(5)保持段：在压力120Mpa下，保压10‑25min；(6)冷却段：冷却2‑4小时。实现快速成型、烧结，制得致密性好、硬度高、强度高、更贴合理论值的碳化钨。

技术领域

本发明涉及工件成型技术领域，更具体地说，特别涉及一种纯碳化钨的快速制备方法。

背景技术

碳化钨是由钨和碳组成的化合物，其化学性质稳定，硬度与金刚石相近，是电、热的良好导体，归类在硬质合金的范畴，其密度高达 15.63，熔点高达2870℃，属于极难加工种类。

但现有技术制备碳化钨的工艺不成熟，生产出来的碳化钨质量依然与理论值具有一定的差异。

在上述基础上，也有厂家通过添加其他金属，以提高碳化钨的质量，例如添加钛、钴、碳化钛、碳化钽以提高碳化钨合金的脆性和抗爆能力。

纯碳化钨在实际生产中属于极难成型的金属陶瓷，传统工艺无法制得优良的碳化钨产品，等静压工艺成本非常高，导致纯碳化钨产品昂贵，而且尺寸限制，因此应用得不到推广，更无法批量生产。

发明内容

本发明提供了一种纯碳化钨的快速制备方法，实现快速成型、烧结，制得致密性好、硬度高、强度高、更贴合理论值的碳化钨。

本发明提供的一种纯碳化钨的快速制备方法，包括以下步骤：

(1)将碳化钨粉末填入模具，装炉烧结，在绝对真空的环境下；

(2)预设段：压力为50-65Mpa、时间为10-60秒；

(3)初步升温段：在速度110-130℃/min下升温，至塑化状态；

(4)二次升温段：在压力80-100Mpa、升温速度60-85℃/min下，温度升温至1850-1950℃；

(5)保持段：在压力120Mpa下，保压10-25min；

(6)冷却段：冷却2-4小时。

优选地，所述步骤(4)具体为：

二次升温段：

在压力80-100Mpa、升温速度78-85℃/min下，温度升温至 1850-1950℃；

在升温过程中，持续观察碳化钨塑化状态；

当塑化完成，进入步骤(5)；

当碳化钨塑化未完成，压力调节至120Mpa，如塑化完成，进入步骤(5)；如塑化未完成，调整升温速度60℃/min，升温至最高1950℃，进入步骤(5)。

优选地，所述步骤(4)的压力提升按照每次5Mpa提升。

优选地，所述步骤(5)的保压时间为碳化钨粉末的重量与时间比为：10-15kg碳化钨粉末：10min。

优选地，碳化钨粉末粒度为20-400目。

优选地，所述步骤(1)-步骤(5)的生产时间为1.5-2.5小时。

优选地，所述步骤(1)的碳化钨粉末填入模具的要求为均匀填粉。

优选地，所述步骤(1)的装炉烧结的装炉是保持模具上下压头的平衡和一致。