碳化钨料钵的制作、安装及选择方案

一、制作工艺

材料选择与配比

内衬材料：采用碳化钨（WC）与钴（Co）的复合粉末，典型配比为 WC 85.5% + Co 14.5%。此配比在保证硬度（HRA 87.5）的同时，兼顾抗弯强度（2080 MPa）和耐磨性，避免因钴含量过低导致脆性增加。

外壳材料：选用 45号钢，通过机械加工成型，提供结构支撑和抗冲击性。

密封与防护：内衬与外壳间采用 密封圈 防止粉末泄漏，外部包裹钢套保护碳化钨层，避免直接磕碰。

成型与加工

烧结成型：将碳化钨与钴的混合粉末通过 高压压制 成内衬毛坯，再经 真空烧结（温度约1400-1500℃）致密化，形成硬质合金内衬。

加工：烧结后的内衬需用 金刚石砂轮 进行磨削加工，确保内壁光滑度（Ra≤0.4μm）和尺寸精度（±0.05mm），与外壳实现配合。

组装工艺：将加工好的碳化钨内衬嵌入45号钢外壳，通过 过盈配合 或 焊接 固定，确保结合强度。

质量控制

硬度检测：使用洛氏硬度计验证内衬硬度是否达标（HRA 87.5±1）。

抗弯测试：对内衬样品进行三点弯曲试验，确保抗弯强度≥2000 MPa。

密封性检查：通过气压测试验证密封圈性能，防止研磨过程中粉末泄漏。

二、安装方案

设备适配性

振动磨匹配：根据振动磨型号（如ZM-1型）选择对应尺寸的料钵，确保内径（如100mm或125mm）与设备卡槽匹配。

平衡校准：安装前检查料钵心，避免因质量分布不均导致振动频率偏差，影响研磨效果。

操作规范

装料方式：将样品均匀分布在实芯块、圆形环及钵体壁中间，避免局部过载导致内衬破损。

空转限制：严禁料钵在无样品时空转，防止碳化钨内衬因干摩擦过热开裂。

时间控制：根据物料硬度调整研磨时间（通常3-5分钟），避免过长导致样品发粘或料钵温度过高（建议≤80℃）。

维护与保养

清洁流程：每次使用后用软毛刷清理内壁残留粉末，防止交叉污染；必要时用酒精擦拭密封圈。

定期检查：每月检查内衬磨损情况，若发现碳化钨层厚度减少≥0.5mm，需更换新钵。

防摔处理：运输和存储时使用专用泡沫包装，避免跌落导致内衬碎裂。

三、选择方案

应用场景导向

高硬度物料研磨：优先选择 WC含量≥90% 的料钵，如WC 92% + Co 8%配比，适用于石英、陶瓷等莫氏硬度≥7的物料。

无铁污染要求：选用 纯碳化钨内衬（钴含量≤5%），避免铬钢或锰钢料钵引入铁元素干扰（如X射线荧光光谱分析）。

粗料预粉碎：采用铬钢或锰钢料钵，降低成本的同时满足大粒径物料（如矿石）的初步破碎需求。