纳米/超细晶WC-Co类硬质合金的研究进展

制备纳米/超细晶WC-Co类硬质合金的两大关键因素是优质纳米/超细晶WC-Co复合粉末的制备和烧结过程中晶粒长大过程的控制。从纳米/超细晶WC-Co复合粉末的制备技术和纳米/超细晶硬质合金的烧结技术两方面,综合评述了近年来国内外的研究进展,并展望了纳米/超细晶硬质合金的发展前景和今后研究开发的重点。     

超细、纳米晶硬质合金的原料制备研究

随着电子工业及汽车行业飞速发展,超细、纳米晶硬质合金需求量逐年上升。生产超细、纳米晶硬质合金的关键在于如何制备出性能优良的原料粉末和先进的合金烧结技术。本文侧重讨论采用对普通黄色氧化钨原料进行特殊的工艺处理,制备出粒度分布窄的超细、特细氧化钨产品,然后以此类产品为原料进行超细、纳米晶硬质合金的制备,并进行不同原料制备的合金性能对比。对比超细、纳米晶硬质合金性能,说明粒度细、分布窄的特细黄钨是更适合制备纳米晶硬质合金的原料。     

中国超细和纳米晶WC-Co硬质合金的研究开发概况

概述了我国超细和纳米晶W C-Co硬质合金的研究开发现状。我国在制备超细晶硬质合金100nm左右的纳米级粉末原料(W C,W C-Co复合粉末)的批量化生产技术及烧结过程中抑制W C晶粒长大等关键技术方面已取得重要进展,可批量生产0.4～0.6滋m级超细晶硬质合金。添加新型VC基二元晶粒生长抑制剂可实验室制备W C平均晶粒度70nm的纳米晶硬质合金并获得优异性能。在此基础上,对生产技术的重点方向进行研究开发,推动我国超细晶硬质合金向产业化发展的基础条件已趋于成熟。     

超细晶WC-Co硬质合金用纳米钴粉的研究现状与展望

粘结剂原料钴粉在制备超细晶WC-Co硬质合金中的作用至关重要.采用超细/纳米级粒度的球形钴粉不仅可以降低合金的烧结致密化温度从而抑制WC晶粒异常长大,同时能够减少球磨混合时间、改善合金中的钴相分布,有助于获得高性能的超细和纳米晶WC-Co硬质合金.总结了近年来超细和纳米晶WC-Co硬质合金用钴粉的国内外研究开发状况,介绍了采用液相沉淀-氢还原法制备球形纳米钴粉的取得的实验成果,指出该法是生产超细和纳米晶WC-Co硬质合金用纳米钴粉的一种行之有效的新工艺路线.     

超细及纳米WC-Co复合粉的低成本短流程制备及应用

综述了在超细及纳米WC-Co粉末的制备研究方面国内外的相关研究进展,系统介绍了北京工业大学硬质合金研究组在研究开发超细及纳米WC-Co复合粉的原位反应合成技术、超细及纳米复合粉在金属陶瓷防护涂层及烧结硬质合金块体材料中的应用等方面开展的系列工作和取得的研究结果。以合成的WC-Co复合粉为原料,制备的超细结构硬质合金涂层、超细晶及纳米晶硬质合金块体材料均具有优良的综合性能。     

基于TiAl-xCo-Mo-Ni复合粘结相的WC基超细晶硬质合金微观组织和力学性能研究

WC/Co类超细晶硬质合金是目前制备高性能金属切削刀具的理想材料,但Co是一种宝贵资源.为了寻找代替Co的粘结相并制备性能优良的WC基超细晶硬质合金,选用TiAl-xCo-Mo-Ni作为复合粘结相,并采用放电等离子烧结(SPS)制备了WC基超细晶硬质合金,分析了SPS温度和复合粘结相成分对其性能及微观组织的影响.研究结...     

超细WC-Co硬质合金研究进展

超细晶硬质合金（合金中WC晶粒平均尺寸为0．1～0．6微米）具有高强度、高硬度、高耐磨性等优良性能,满足了现代工业和特种难加工材料的发展,因而,近10年来超细晶硬质合金一直是国际硬质合金学术和产业界研究的热点。     

烧结工艺对低Co超细晶硬质合金性能的影响

低Co超细晶硬质合金具有比常规的超细晶硬质合金更高的硬度、耐磨性、红硬性,在精密机械、加工刀具、特种耐磨材料及零件、拉拔模具等领域有其独特的优势和广泛的应用。本文以超细WC粉和球形Co粉为原料,采用真空烧结或低压烧结制备低Co超细晶硬质合金。采用低压烧结技术可成功制备出硬度为2110 HV30,矫顽力为55.7 kA/m,抗弯强度为2 250 MPa的低Co超细晶硬质合金。采用SEM、金相显微镜、维氏硬度计、矫顽磁力仪、材料实验机等研究烧结工艺对合金显微组织和物理机械性能的影响。结果表明:提高烧结温度或采用低压烧结,可以使低Co超细晶硬质合金中的孔隙度减少,强度提高。低压烧结制备的合金晶粒度大于真空烧结制备的合金晶粒度,但是采用真空烧结制备的合金中易出现WC晶粒异常长大现象。     

从硬质合金典型材质发展看中国硬质合金工业的技术进步

中国是世界硬质合金的生产与消耗大国,中国硬质合金工业的技术现状令世人关注.本文从硬质合金典型材质与关键原料制备技术及其微观组织结构与性能特性等方面,展示了近年来中国硬质合金工业的主要技术进展.包括紫钨工艺制备的超细、纳米W粉与WC粉,紫钨工艺与WC-Co纳米复合粉工艺制备的超细晶硬质合金,超粗晶硬质合金以及原位激发自润...     

超细晶硬质合金用原料Co粉的选择

除球磨时间、碳含量、抑制剂及烧结方式对超细晶硬质合金的性能影响较大外,WC粉和Co粉原料的选择也对超细晶硬质合金有重要的影响。采用不同球形度、氧含量和硫含量的Co粉作为粘结相,在相同的工艺条件下,制备成分相同的超细晶硬质合金。通过考察制备合金的抗弯强度(TRS)、断裂韧性(KIC)和HV30等力学性能,评定不同Co粉对合金性能的影响。结果表明:在相同的工艺条件下,随着球形度增加,Co粉在混合料中分布更均匀,合金的TRS随之提高,但硬度和KIC变化不大;合金的TRS和硬度随着Co粉松装密度的增大略有下降;Co粉中氧含量及杂质(如S等)含量对超细晶硬质合金性能影响重大,过量的氧和杂质能使超细晶硬质合金综合性能大幅降低。     

超细WC-Co硬质合金注射成形技术的研究现状

超细WC Co硬质合金具有超高强度和硬度的特点 ,在各行业获得越来越广泛的应用。粉末注射成形技术 (PIM )可以以低成本的优势制备超细硬质合金制品 ,制品尺寸精度高、形状复杂程度高 ,因此获得了越来越多研究者的关注。本文综述了超细硬质合金注射成形技术的工艺特点、技术研究现状以及目前存在的主要问题 ,并指出了超细硬质合金注射成形技术的发展前景     

超细WC-Co硬质合金研究综述

从超细WC-Co硬质合金的原料、晶粒长大抑制剂、制备工艺和过程机理等方面,综合评述了近年来国内外关于超细WC-Co硬质合金的研究成果。     

放电等离子烧结制备超细晶WC-3Co硬质合金的组织和性能

采用高能球磨制备纳米WC-3Co粉末,再通过放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)制备超细晶WC-3Co硬质合金。研究SPS工艺参数对合金致密度、显微组织和力学性能的影响,并对SPS和热压工艺(hotpressing,HP)进行对比。结果表明:SPS可实现WC-3Co粉末的低温快速致密化。升高温度或提高压力都使得合金的致密度提高,同时导致WC晶粒长大。SPS较HP升温速率快且烧结时间更短,合金组织更加均匀,在1 300℃保温5 min、烧结压力为40 MPa的条件下所制备的合金具有最佳综合性能,其平均晶粒度为0.32μm,相对密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为99.3%、2257 HV30、1 906 MPa、10.36 MPa.m1/2。而在1 450℃、压力为50 MPa、保压5 min条件下,热压合金的致密度、硬度和断裂韧性分别为99.6%、2 264 HV30和11.01 MPa.m1/2,但抗弯强度只有1 301 MPa,平均晶粒度为0.47μm。     

High temperature hardness of tungsten carbide

The effect of crystallographic orientation and test temperature on hardness of WC single crystals was investigated along with the hot hardness of poly crystalline tungsten carbide. Also investigated was the effect of carbide grain size and the amount of binder phase on the hot hardness of some cemented tungsten carbides. The hot hardness of single crystal WC on all major crystallographic orientations evaluated decreases very rapidly for increasing temperature, and the single crystal hardness on its hardest orientation is only about half of the polycrystalline material depending on the test temperature. Because of its polycrystalline character, some cobalt bonded cemented tungsten carbides can be harder than single crystal WC over some intermediate temperature range.     

新型纳米晶硬质合金的研究现状及发展趋势

纳米晶硬质合金以其优异的性能在电子信息、汽车制造、航空航天、国防军事等领域被广泛应用。本文概述了近年来纳米晶硬质合金的发展状况,包括新型粘结相纳米晶硬质合金、无粘结相纳米晶硬质合金、梯度纳米晶硬质合金以及涂层纳米晶硬质合金等一系列新型纳米晶硬质合金,展望了纳米晶硬质合金在各个领域的发展前景和研发重点,为现代硬质合金材料及技术的发展提供新思路。     

梯度结构硬质合金制备技术的研究进展

随着现代化工业的迅猛发展,人们对硬质合金提出了越来越高的要求。梯度结构硬质合金利用成分或组织梯度实现性能梯度的变化,从而赋予合金整个工零件高硬度与高韧性,解决了传统硬质合金耐磨性能和韧性之间的矛盾。本文综述了目前国内外梯度结构硬质合金制备技术和工业应用的发展现状,简单介绍了不同制备技术的原理和特点,并预测了梯度结构硬质合金的发展前景。     

基于表面改性的非均匀结构硬质合金研究进展

表面改性是使材料表面获得与其基体不同微观组织的处理技术,能够有效调控材料表面的力学性能.因此,将表面改性方法应用于改善硬质合金表面的微观组织,能够有效避免均匀结构硬质合金显微结构-宏观性能的局限性,为制备高性能非均匀结构硬质合金提供技术方案.由于硬质合金表面改性研究的起步较晚且表面改性方法较多,表面改性方法的选取及其改...     

用于涂层的梯度硬质合金基体的制备方法与梯度形成机理

综述了目前国内外梯度硬质合金涂层基体的发展现状及其制备方法，对梯度硬质合金涂层基体的烧结过程热力学、梯度硬质合金涂层基体制备过程中重要的工艺参数以及梯度形成机理进行了详细讨论。     

我国矿用硬质合金的发展现状与趋势

通过对我国矿用硬质合金发展历史和现状的分析,指出了我国部分矿用硬质合金生产厂家经过20世纪80年代以来大规模的技术引进和技术改造,其生产技术、工艺装备和产品质量都有较大幅度的提高,部分厂家生产的矿用硬质合金质量已达到世界先进水平。在分析近几年来我国矿用硬质合金理论研究现状的同时,提出了我国矿用硬质合金21世纪的发展趋势:即喷雾制粒、低压烧结等先进的矿用硬质合金生产技术和设备被各生产厂家普遍采用。梯度结构和超细晶粒硬质合金生产将在矿用硬质合金市场上不断推广和应用。矿用硬质合金的强化处理,如热处理、深冷处理、等离子注入等作为提高矿用硬质合金综合机械性能的有效手段,将得到广泛应用。     

TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金的制备与高温氧化性能

以镍基合金（NiCrCoMo）为粘结相,以碳化钛（TiC）为硬质相,通过粉末冶金技术制备出抗高温氧化的TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金。通过优化烧结工艺得到综合性能最佳的TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金,测定了钢结硬质合金在不同温度下的氧化动力学曲线,并分析了氧化层的显微形貌。结果表明,经1280 ℃烧结的TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金综合性能最佳,密度为6.01 g/cm3,硬度为HRC 65,抗弯强度为1100 MPa。随着氧化温度的升高,TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金的氧化程度明显增加;通过与316L不锈钢钢结硬质合金的氧化动力学曲线对比发现,TiC?NiCrCoMo钢结硬质合金具有优异的抗高温氧化性能。