ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Технология получения нанокристаллического порошка карбида вольфрама для производства наноструктурированных твердых сплавов WC-CO »

Рекомендуемая область пременения

Производство твердых сплавов, машиностроительные предприятия.

Назначение, цели и задачи проекта

Предлагаемый способ обеспечивает получение нанокристаллического порошка карбида вольфрама с заданным средним размером частиц, чего нельзя достичь другими методами.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Технологический процесс производства твердых сплавов состоит из ряда следующих
операций:
1. Сначала получают грубый порошок вольфрама путем восстановления
вольфрамового ангидрида W03 в потоке водорода при 700—900° С или сажей при
1500° С. Полученный грубый порошок вольфрама измельчают в течение примерно
9 ч на шаровой мельнице и просеивают.

 2. Порошок вольфрама перемешивают с ламповой сажей и карбонизируют в бумажных или угольных патронах в течение 1 ч в электропечи при 1400° С в атмосфере водорода или окиси углерода. Полученный порошок карбида вольфрама размалывают и просеивают, как и порошок вольфрама.

 3. Полученные порошки карбидов и кобальта перемешивают в течение 24 ч и
дольше в шаровой мельнице; затем их замешивают с клеем и подсушивают. В качестве клея применяют или раствор синтетического каучука в бензине или раствор парафина в четыреххлористом углероде.

 4. Хорошо замешанная и подсушенная смесь подвергается прессованию при давлении примерно 10—40 кГ/мм2 (98—392 Мн/м2

5. Далее производят предварительное спекание смеси при 900° С в течение примерно 1 ч в атмосфере водорода для создания прочности, необходимой при механической обработке.

6. После предварительного спекания полученный сплав разрезают и механически обрабатывают на обычных металлорежущих  станках —фрезерных, строгальных, токарных и др.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

       Разработан способ получения нанокристаллического порошка карбида вольфрама с размером частиц от 10 до 30-60 нм с помощью высокоэнергетического механического размола. Определены условия спекания порошковой смеси нанокристаллического карбида вольфрама с кобальтом, обеспечивающие получение наноструктурированного твердого сплава WC - Co с повышенными механическими свойствами. Целью настоящей работы является определение структуры и фазовых превращений в карбидах вольфрама, установление влияния размера частиц карбида вольфрама на его свойства, на микроструктуру и механические свойства твердых сплавов карбида вольфрама с кобальтом.

Выпуск нанокристаллического порошка карбида вольфрама методом механического размола может быть организован на любом машиностроительном предприятии. Производство наноструктурированных твердых сплавов может быть осуществлено на предприятиях, производящих твердые сплавы разного назначения, но требует специального оборудования. Предлагаемый способ обеспечивает получение нанокристаллического порошка карбида вольфрама с заданным средним размером частиц, чего нельзя достичь другими методами. При соблюдении технологических режимов производство может быть экологически чистым.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Требуемый обьем инвестиций 15 млн. руб.

Потенциальный обьем продаж 37 млн.руб. в год.

Низкая стоимость исходного сырья.

Технологичность производственного процесса.

Низкая себестоимость и высокие потребительские свойства готовой продукции.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Повышение производительности труда – в 1,5 раза

Низкая стоимость исходного сырья

 Технологичность производственного процесса.

 Низкая себестоимость.

 Высокие потребительские свойства готовой продукции

Получение твердых сплавов с повышенны­ми (в сравнении с обычными крупнозернис­тыми сплавами) механическими и режущи­ми свойствами.

Новые потребительские свойства продукции

Предлагаемый способ позволяет получить наноструктурированный твердый сплав превосходящий по потребительским свойствам выпускаемые стандартные твердые сплавы типа ВК.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соот¬ветствуют лучшим мировым образцам.
Предлагаемый способ позволяет получить нанокристаллическую порошковую смесь WC -Co, соответствующую зарубежным аналогам NANOCARBТМ и NANOMYTEТМ.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

15 млн. руб.

Рынки сбыта

Производство твердых сплавов, машиностроительные предприятия

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая технология может заменить соответствующие зарубежные аналоги: NANOCARBTM и NANOMYTETM.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

16.08.2007