Механизм спекания карбида

Состояние формирования карбидных компактов

После формирования карбидного компакта он находится в пористом состоянии. Во время мокрого измельчения форма WC подвергается сильным ударам, увеличивая поверхностную энергию и реакционную способность. Длительное пребывание на воздухе приводит к усилению окисления, требуя больше углерода для восстановления. При теоретическом содержании углерода в карбиде 6,128% соотношение кислорода к углероду составляет 12/16. На каждую дополнительную единицу кислорода расходуется 3/4 углерода, что способствует образованию η-фазы после спекания сплава.

Существование кислорода в смесях карбидов

Кислород в карбидных смесях присутствует в виде окклюдированного кислорода, кислорода на поверхности кобальта и кислорода в WO2 или WO3. Общее содержание кислорода трудно определить, что мешает производству. Эффективное управление процессами имеет решающее значение в связи с повсеместным обогащением кислородом.

Захваченный кислород

Находится в компактных промежутках и поверхностях, удаляется вакуумным вакуумированием перед спеканием, не влияет на спекание сплава.

Кислород на поверхности кобальта

Образует оксидную пленку из-за высокой восприимчивости кобальта к окислению. Восстановление в процессе спекания происходит за счет свободного и комбинированного углерода, что влияет на углеродно-кислородный баланс и контроль спекания.

WO2 или WO3 Кислород

Некоторые оксиды могут оставаться не полностью восстановленными или окисленными, что приводит к значительному потреблению углерода и усложняет контроль содержания углерода при спекании.

Форма углерода в карбиде

Углерод содержится в стехиометрии WC, приращении углерода в результате разложения связующего и проникновении углерода из печных газов. Корректировки производятся на основе теоретического содержания углерода и разложения связующего. Инфильтрация углерода из печных газов происходит из-за влияния графитовых продуктов, усиливающегося при более высоких температурах.

Влияние кобальта на свойства карбида

Кристаллическая структура кобальта влияет на вязкость сплава. Структура ε-Co приводит к снижению вязкости, в то время как структура α-Co повышает сопротивление разрушению. Растворение кобальта в WC зависит от температуры, влияя на плоскости скольжения и процессы спекания.

Жидкая фаза в карбиде

Теоретически жидкая фаза появляется при температуре 1340°C, изменяясь в зависимости от содержания углерода. Температура спекания влияет на количество жидкой фазы и рост зерна. Ингибиторы, такие как VC, TaC и Cr3C2, могут контролировать чрезмерный рост зерна.

Заключение

Стремление к получению тройных эвтектических структур имеет решающее значение при спекании карбида WC-Co, повышая его прочность и вязкость. Эффективное управление ростом зерна WC и растворением кобальта без обезуглероживания улучшает свойства карбида. "Высокая температура и низкий уровень углерода" резюмируют суть спекания.