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碳化钨钒的生产方法
    本发明属于合金产品的生产方法，涉及一种碳化钨钒的生产方法。

    碳化钨钒是冶金行业用的一种贵重材料，其主要成分是钒、钨、碳，另外还合有少量的Mo、Ni、Fe等。在自然界中，钨和钒都是以氧化物的形式与铁矿石共生，制造碳化钨钒首先要把钨和钒从它们的氧化物中还原出来，然后再经碳化，最终合成。目前国外是采用氢还原法，也就是用氢做还原剂，设备复杂，成本高。另外，根据游离碳的要求，碳化率要大于99％，碳的合金化必须大于99.9％，这个要求很高，因此碳化手段非常关键。

    本发明的目的是改变现有技术的还原法，采用碳做还原剂，分阶段控制反应时间和反应气氛，有效的保证碳化率。

    为达到上述目的，本办法采用V2O5和WO3为主要原料，采用石墨，碳黑等含碳类物质做还原剂。主要配料按V2O5：WO3∶C∶MoO3∶Ni＝106∶28∶54∶6∶3：按照混料→还原→粉碎→碾压→制块→碳化→成品的工艺路线。

    本发明的优点是工艺简单，还原方法独特，碳化完全，碳化率高。

    图1是本发明的工艺流程图；

    图2是本发明的还原升温曲线图；

    图3是本发明的完全碳化升温曲线图。

    钒的碳化物有较宽的均质范围，能形成很多种如：V5C，V4C3，V2C3，VC等。但最稳定的碳化物是VC，其熔点是2830℃，生成温度为1400℃。钨的碳化物有二种，WC和W2C，较稳定地WC，其熔点是2750℃，制取碳化钨钒，要首先合成VC和WC。根据它们的特性，本法采用五氧化二钒和三氧化钨做主要原料，采用石墨做还原剂。首先将固态的五氧化二钒、三氧化钨、碳和三氧化钼粉碎并混匀，粒度小于60目。将这几种物质按V2O5∶WO5∶C∶MO3∶Ni＝206∶28∶54∶6∶3的比例混匀后加入粘合剂，一般是糖浆。将物料捏合均匀，然后再将捏合后的物料压成块状。这是因为V2O5和C的比重不同，不容易混合均匀，经捏合和压块后，物料之间的接触面积增大，混和的也更均匀，这样可以使碳化反应进行的更彻底。压块的尺寸可以根据炉子的型号而定。填充进常压感应炉中进行还原反应，升温速度如图2的曲线所示。

    由于V2O5的熔点是670℃，因此，当炉内的温度达到600℃左右时，要保温一段时间，般可在2-4小时左右。原因是五氧化二钒在670℃开始熔化并蒸发，所以在600℃时，给它充分的时间，让V2O5先还原成V2O5，V2O3的熔点高达1960℃，这样可防止五氧化二钒蒸发，避免钒的损失。所以当反应温度升至1400℃时，W和V基本被还原出来，并被初步碳化。反应式如下

    所谓初步碳化，是因为整个还原反应和初步碳化是在常压电炉或导焰窑中进行的，到反应后期，排放出的一氧化碳减少，还原气氛变弱，氧化气氛增强，所以碳化反应不能进行到底，只能进行还原和初步碳化。为了保证碳化率，大部分的碳化反应要在绝对没有氧化气氛的真空炉中或氢气保护的管式炉中进行。如果是在真空炉中进行，系统真空度要达到200P5以下。将还原反应和经初步碳化的物料与粘合剂、一般是糖浆混合，然后再经捏合和制块后将其放入真空炉或氢化保护的管式炉中，升温至1650℃，保湿1-4小时，即可完全碳化，但由于成品的松装密度要大于2.1mg/cc，因此，碳化后的物料还要在1700℃以上的温度继续烧结2小时左右  这样出来的成品即为碳化钨钒。

    反应式为：

    实施例：取205g V2O5，27g WO3，54g C，5g MoO3，3g Ni粉碎后混匀，加入40g糖浆捏合均匀，压成块状，放入常压感应炉内，按照还原升温线图升温，到600℃时，保温二小时，然后将物料取出取出粉碎，再加糖浆和水混合均匀，捏合并压块，将其放入真空感应电炉内，按完全碳化升温线图升温，到1650℃，保温二小时，然后升温到1872℃，保温二小时，将物料出炉即为成品