碳热还原法制备Cr₃C₂-WC复合粉末的研究

蒋小朗¹，金永中¹，马世卿²，周锐¹，杨国¹

1. 四川轻化工大学材料科学与工程学院2. 石家庄铁道大学材料科学与工程学院

摘 要：采用碳热还原法在1 400℃反应1 h制备了Cr₃C₂-30WC复合粉末。采用XRD和SEM对复合粉末的相成分和显微组织进行了分析表征,并以自制Cr₃C₂-10WC复合粉末为原料制备了Cr₃C₂基金属陶瓷。结果表明,Cr₃C₂-30WC复合粉末合成反应的相转变主要为:WO₃→WO_2.9→WO_2.72→W（W₂C）、Cr₂O₃→Cr₇C₃→Cr₃C₂以及W固溶到Cr₃C₂中形成（Cr,W）C固溶体。随着碳热还原温度的升高,复合粉末的粒度增大,在1 400℃下出现由3～5μm左右的小颗粒聚集熔合成的10～20μm大团粒。Cr₃C₂-10WC复合粉末能明显抑制传统Cr₃C₂-20Ni金属陶瓷的硬质相长大,使得金属陶瓷的抗弯强度由850 N/mm²提高到1 240 N/mm²,提高幅度达45.9%;HV₃₀硬度从930 MPa提高到了1 030 MPa,提高约10.8%。

关键词：Cr₃C₂-WC复合粉末;碳热还原;相转变;微观形貌;力学性能;