Feedstock preparation with wax based binder and green micromachining of cemented carbide

Cemented carbides based on tungsten carbide and cobalt are commonly produced by a powder metallurgy route including liquid phase sintering. The pressed compact densifies to almost half its volume during sintering due to pore elimination. The sintering behavior changes with material composition, such as carbide grain size, binder fraction, carbon content and addition of cubic carbides. The aim of this work is to produce a feedstock of cemented carbide by using water soluble wax-based binder and performing a micro drilling in green state. In this project the WC-10% Co with wax-based binder is fabricated through die pressing in an environmental temperature and micro drilling is done in the green state. Wax-based binder was able to retain the structure of the green part during solvent and thermal debinding without any shrinkage and collapse of structure. Pre-sintering was performed to achieve brown compact stage following the sintering at 1400 °C for 1 hour. The shrinkage of the sintered part was approximately 28% compared with the green part. Furthermore, a value of 95% of density was obtained.

I carburi cementati a base di carburo di tungsteno e cobalto sono comunemente prodotti per via metallurgica delle polveri, compresa la sinterizzazione in fase liquida. Il compatto pressato si densifica a quasi metà del suo volume durante la sinterizzazione a causa dell'eliminazione dei pori. Il comportamento di sinterizzazione cambia con la composizione del materiale, come la dimensione del grano del carburo, la frazione del legante, il contenuto di carbonio e l'aggiunta di carburi cubici. Lo scopo di questo lavoro è quello di produrre una materia prima di carburo cementato utilizzando legante a base di cera solubile in acqua ed eseguendo una micro perforazione allo stato verde. In questo progetto, il WC-10% Co con legante a base di cera viene fabbricato mediante stampaggio a temperatura ambiente e la microperforazione viene eseguita allo stato verde. Il legante a base di cera è stato in grado di trattenere la struttura della parte verde durante il debinding termico e solvente senza alcun restringimento e collasso della struttura. La pre-sinterizzazione è stata eseguita per ottenere una fase marrone compatta dopo la sinterizzazione a 1400 ° C per 1 ora. Il restringimento della parte sinterizzata è stato di circa il 28% rispetto alla parte verde. Inoltre, è stato ottenuto un valore del 95% di densità.