碳化钨(WC)材料以其优异的高硬度、高耐磨、高化学稳定性、耐高温等综合性能成为目前应用领域最广、应用量最大的机械加工工具材料,被广泛地应用于车、刨、铣、铰、镗、钻、磨削工具和各种模具,被誉为“工业牙齿”,超过一半的钨产量制造成碳化钨(WC)在切削工具、钻头,模具等广泛应用,目前国内市场份额超过600亿元。此外,它在航空航天和军工领域中也有重要应用,例如WC可用于飞行器的发动机及机身组成元件的涂层材料、喷嘴材料和子母弹体材料等等[1]。另一方面,碳化钨也存在着密度大,脆性大的缺点,且钨元素是地球储量极少的稀有元素,价格高。因此在保持WC高硬度特性的前提下,提高其韧性,降低其成本及降低密度以提高比刚度、比强度是多年来的追求目标。制备目前超细硬质合金的市场需求旺盛,600nm以下亚微米硬质合金及200nm以下超细硬质合金全球市场缺额在2万吨。
本项目是利用自主研发的材料配方和生产工艺,成功实现亚微米硬质合金和超细硬质合金的批量生产。材料配方、混合工艺、烧结工艺等各环节都具有自主知识产权。与传统硬质合金相比,超细硬质合金同时具有高硬度(以YG8为例,HV102000)、高强度(2200MPa)和高韧性(10MPa m1/2)。该材料的各项性能指标与WIDIA公司产品相当,因此在防护材料、密封材料,耐磨涂层等领域具有十分重要的应用价值。