WC-Co硬质合金制备中铝元素对钨产品的影响

摘要

在仲钨酸铵(ammonium paratungstate,APT)中添加一定量的Al(NO3)3·9H2O,制得Al含量(质量分数)为1.0%的APT-Al复合粉末.经煅烧、还原、碳化和液相烧结,分别得到含Al的W粉、WC粉及WC-Co硬质合金等钨产品.通过X线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对W及WC粉的形貌及结构进行分析,并分析Al元素在几种钨产品中的分布,研究WC-Co硬质合金制备过程中Al元素的相演变情况,以及Al元素对各阶段钨产品组织形貌与结构的影响.结果表明:在WC-Co硬质合金的制备过程中,Al元素经历Al2(WO4)3—AlWO4—Al4C3的相演变.Al2(WO4)3和AlWO4阻碍W颗粒通过"挥发-沉积"机制而长大,导致钨粉细化;Al4C3颗粒分布于WC颗粒之间,并阻碍细小WC颗粒通过晶界迁移而长大;WC-Co硬质合金中的Al元素主要分布在Co粘结相中以及细小WC颗粒聚集处,使得合金的致密度、硬度和断裂韧性都降低.