텅스텐 분말은 수소 분위기에서 1300 ~ 1700 ℃의 온도에서 탄소와 반응합니다. 출발 W 분말의 평균 입자 크기 및 크기 분포는 WC의 입자 크기 및 크기 분포를 결정한다. 19.3g • cm-3 (W)에서 15.7g • cm-3 (WC)까지의 밀도 변화로 인해 크기가 약간 증가합니다. 또한 특정 응집 (국부적 인 소결)이 특히 고온에서 발생합니다.

어떤 경우 든 카본 블랙은 텅스텐 분말보다 항상 불순물이 많습니다. 특히 알칼리 금속 인 Ca, Si, Mg 및 S와 관련하여 특히 불순물입니다. 이러한 미량 원소의 일부는 침탄 중에 휘발됩니다 (온도에 따른 비율) . 이것은 더 미세한 WC 분말 (낮은 침탄 온도)이 보통 거친 분말보다 더 불순물 인 이유입니다.

두 가지 구성 요소 (W 및 C)는 침탄 전에 철저히 혼합해야합니다. 이는 V 또는 이중 콘 블렌더, 혼합 볼 밀 또는 고 에너지 믹서와 같은 여러 유형의 장비에서 수행됩니다. 침탄 중에 탄소 원자는 아주 짧은 거리에서 메탄 분자 또는 확산을 통해 이동할 수 있기 때문에 균등 한 혼합이 중요합니다. 펠렛 화 또는 압축은 확산을 향상시키고 퍼니스 용량을 증가시킵니다.

서브 미크론 WC 분말을 생산할 때, 소량의 입자 성장 억제 물질 (침탄 중에 특히 WC 입자 성장을 억제하고, 특히 초경합금 소결 중에)이 때때로 블렌딩 전에 W + C 충전물에 첨가된다. 통상적 인 크롬 또는 바나듐은 산화물 또는 탄화물로서 첨가된다. 금속 산화물의 환원 및 침탄에 추가 탄소가 소비되기 때문에 산화물의 첨가가 탄소 균형을 계산할 때 고려되어야합니다.

탄소 용기는 분말 혼합물로 채워진다. 퍼니스 유형에 따라 조밀 한 흑연으로 만들어진 보트 또는 상자가 사용됩니다. 용기는 오염을 피하기 위해 흑연 덮개로 덮여 있으며 용광로를 통과합니다.

가열 된 튜브 또는 채널이 장착 된 푸시 (push-type) 용광로가 주로 사용됩니다. 튜브 및 채널 용 건축 자재는 알루미나 또는 흑연이며 가열 요소는 몰리브덴 와이어 또는 흑연으로 만들어집니다. 두 재료 모두 장점이 있지만 수명을 단축시키는 중요한 단점이 있습니다. 흑연의 장점은 침탄 중에 증발하는 미량 원소에 대한 높은 화학적 안정성입니다. 그것의 단점은 수소와 수증기와의 느리지 만 일정한 반응이다. 대조적으로, 알루미나는 수소와 수증기에 대해 매우 안정하지만 알칼리 금속 (분말 혼합물에서 증발)과 반응하여 최종적으로 용융점을 낮춤으로써 세라믹을 약화시킵니다.

퍼니스 튜브 및 가열 요소는 건조한 수소로 휩쓸며, 이는 민감한 퍼니스 부품뿐만 아니라 제품의 보호 분위기로 작용합니다. 또한, 그것은 제품으로부터 증발하고 정화로 이끄는 일정량의 불순물을 운반한다. 마지막으로 메탄 분자를 중간에 형성하여 침탄 반응을 선호합니다. 후자는 굵은 텅스텐 분말을 침탄 시키는데 특히 중요합니다.

침탄 온도는 주로 분말의 평균 입자 크기에 따라 1300 ~ 1700 ℃입니다. 입자 크기가 작을수록 온도를 낮출 수 있습니다. 침탄 온도가 낮 으면 격자 결함이 더 많아지고 결과적으로 소결 중 높은 반응성을 나타내어 특히 서브 마이크론 등급의 경우에는 바람직하지 않습니다. 한편, 매우 미세한 분말은 고온에서 침탄 중에 이미 성장하는 경향이있다. 따라서 침탄 이하의 분체를 침투시켜야합니다.

고온로 구역의 일반적인 보유 시간은 1 ~ 2 시간입니다. 발열 반응열은 가열없이 온도를 유지하기 위해 고온 영역의 뒷부분에서 사용할 수 있습니다.

가열이 완료된 후, 용기는 여전히 수소하에 냉각 영역을 통과하고 상온에서 배출된다. 보다 현대적인 용광로에는 자물쇠가 장착되어 있으며 충 방전은 자동으로 이루어집니다. 자물쇠를 사용하면 적재 및 하역 중에 공기가 들어 가지 않아서 산소 나 습기와의 반응을 피할 수 있습니다. 평균 입자 크기가 0.5um (초 미세 재종) 이하인 WC 분말의 경우, 자연 발화로 인해 특별한주의가 필요하며, 취급은 일반적으로 불활성 가스 하에서 수행됩니다.

서브 미크론 WC 분말의 경우, 특히 분급 된 분말 준비를위한 이후의 습식 분쇄 공정이 매우 강하지 않은 경우 (마 쇄기 밀링) 긴 분쇄 공정이 적용됩니다. WC 밀링은 최적화 된 볼 밀 (하드 메탈 볼, 최적의 볼 밀링 조건으로 강철 벽으로부터의 오염을 피하고 최소로 하드 메탈 볼의 마모를 방지) 또는 sifter와 결합한 제트 밀에서 수행 할 수 있습니다. 이 밀링의 주된 이유는 소결 된 구조에서 거친 WC 결정을 일으킬 수있는 거친 WC 입자 (<2㎛)를 파괴하는 것이다. 또한, 불균일 한 불순물 입자 (침탄 용기로부터의 흑연 및 환원 보트 스케일로부터의 Fe-Ni-Cr 함유 입자)가 미세하게 분급되고 분배된다. 이러한 유형의 분쇄는 WC 평균 입자 크기에 효과적으로 영향을 미치지 않습니다.

물리적 매개 변수는 소결 후 미세 구조뿐만 아니라 소결 기간 동안의 수축 거동에도 영향을 미친다. 따라서 매우 가까운 한계 내에서 일정하게 유지되어야합니다.

WC의 가장 큰 비율은이 방법으로 산출됩니다.

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