減小整體合金刀片碳化鎢顆粒的尺寸可以提高材料的硬度,但在燒結(jié)工藝中,碳化鎢的粒度必須保持不變。燒結(jié)時,碳化鎢顆粒通過溶解再析出的過程結(jié)合和長大。在實際燒結(jié)過程中,為了形成一種完全密實的材料,金屬結(jié)合劑要變成液態(tài)(稱為液相燒結(jié))。通過添加其他過渡金屬碳化物,包括碳化釩(VC)、碳化鉻(Cr3C2)、碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC),可以控制碳化鎢顆粒的長大速度。這些金屬碳化物通常是在將碳化鎢粉與金屬結(jié)合劑一起進行混合碾磨時加入,盡管碳化釩和碳化鉻也可以在對碳化鎢粉進行滲碳時形成。
利用回收的硬質(zhì)合金圓刀片廢舊硬質(zhì)合金材料也可以生產(chǎn)牌號碳化鎢粉料。廢舊硬質(zhì)合金的回收和再利用在硬質(zhì)合金行業(yè)已有很長歷史,是該行業(yè)整個經(jīng)濟鏈的一個重要組成部分,它有助于降低材料成本、節(jié)約自然資源和避免對廢棄材料進行無害化處置。廢舊硬質(zhì)合金圓刀片一般可通過APT(仲鎢酸銨)工藝、鋅回收工藝或通過粉碎后進行再利用。這些“再生”碳化鎢粉通常具有更好的、可預(yù)測的致密性,因為其表面積比直接通過鎢滲碳工藝制成的碳化鎢粉更小。
碳化鎢粉與金屬結(jié)合劑混合碾磨的加工條件也是至關(guān)重要的工藝參數(shù)。兩種常用的碾磨技術(shù)是球磨和超微碾磨。這兩種工藝都能使碾磨的粉料均勻混合,并能減小顆粒尺寸。為使以后壓制的工件具有足夠的強度,能保持工件形狀,并使操作者或機械手能拿起工件進行操作,在碾磨時通常還需要添加一種有機結(jié)合劑。這種結(jié)合劑的化學(xué)成分可以影響壓制成工件的密度和強度。為了有利于操作,添加高強度的結(jié)合劑,但這樣會導(dǎo)致壓制密度較低,并可能會產(chǎn)生硬塊,造成在成品中存在缺陷。
完成碾磨后,通常會對粉料進行噴霧干燥,產(chǎn)生由有機結(jié)合劑凝聚在一起的自由流動團塊。通過調(diào)整有機結(jié)合劑的成分,可以根據(jù)需要定制這些團塊的流動性和裝料密度。通過篩選出較粗或較細的顆粒,還可以進一步定制團塊的粒度分布,以確保其在裝入硬質(zhì)合金圓刀片模腔時具有良好的流動性。