粘结剂成分对WC—20（Fe／Co／Ni）硬质合金力学性能和显微组织的影响

用常规的粉末冶金工艺试制了四种成分的ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金，优选粘结剂的成分及总碳量可使其力学性能最佳。着重研究了ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金的力学性能和显微组织，发现粘结相为孪晶马氏体和奥氏体时，其主要力学性有不低于ＷＣ－２Ｃｏ，而粘结相全部为板条马氏体时，其主要力学性能低于ＷＣ－２Ｃｏ。     

少量Al对WC—13?／Co／Ni硬质合金性能的组织的影响

以ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ合金作为基体合金，添加少量Ａｌ以研究其对ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ硬质合金的性能和组织的影响，结果发现，Ａｌ可以细化合金中的ＷＣ晶粒，并在提高合金硬度的同时，使其抗弯强度提高１００～２００ＭＰａ，金相研究表明，添加Ａｌ的ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ合金中的粘结相主要是γ相和板条马氏体，局部有α＋（Ｆｅ，Ｍｅ）３Ｃ的片层状组织存在。     

少量A1对WC－13％Fe／Co／Ni硬质合金性能和组织的影响

以ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ合金作为基体合金，添加少量Ａ１以研究其对ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ硬质合金的性能和组织的影响。结果发现：Ａ１可以细化合金中的ＷＣ晶粒，并在提高合金硬度的同时，使其抗弯强度提高１００～２００ＭＰａ。金相研究表明，添加Ａ１的ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ合金中的粘结相主要是γ相和板条马氏体，局部有α＋（Ｆ，Ｍｅ）＿３Ｃ的片层状组织存在。     

WC—Fe／Ni／Co材料的物理力学性能和化学稳定性研究

本研究 对象为 粘结剂成 分 Ｆｅ ＋ Ｎｉ ＋ Ｃｏ ＝ １０ ％ 和 Ｆｅ ＋ Ｎｉ ＋ Ｃｏ ＝ ２０ ％ 的两 类 Ｗ Ｃ Ｆｅ／ Ｎｉ／ Ｃｏ 材料。研究了它 们的粘结 剂 合 金 化 元素 及 其 加 量 对 Ｗ Ｃ Ｆｅ／ Ｎｉ／ Ｃｏ 物 理 力学 性 能 和 化 学稳 定 性 的 影响。研究 表明，用合 适合金 成分的 Ｆｅ／ Ｎｉ／ Ｃｏ 粘结剂 采用“双 重晶粒结 构”湿磨 工艺能完 全取代 钴     

WC－20（Fe／Co／Ni）硬质合金断裂韧性的一种测定方法和断裂模式研究

用电火花加工的单边缺口试样，外推得到ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）硬质合金的平面应变断裂韧性ＫＩｃ，发现表观裂纹扩展能量释放率ＧＱ（ρ）与试样缺口根部曲率半径ρ呈线性关系，即ＧＱ（ρ）＝ＧＩｃ＋Ａρ。在扫描电镜下观察断口形貌，认为有４种断裂模式：粘结相撕裂、ＷＣ晶粒解理断裂、ＷＣ－ＷＣ晶界开裂和ＷＣ－粘结相边界开裂，讨论了各种断裂模式的断裂过程。     

WC—20（Fe／Co／Ni）硬质合金断裂韧性的一种测定方法和断裂模式研究

用电火花加工的单边缺口试样，外推得到ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）硬质合金的平面应变断裂韧性ＫＩＣ，发现表观裂纹扩展能量释放率ＣＱ（ρ）与试样缺口根部曲率半径ρ呈线性关系，即ＧＱ（ρ）＝ＧＩＣ＋Ａρ。在扫描电镜下观察断口形貌，认为有４种断裂模式：粘结相撕裂、ＷＣ晶闰解理断裂、ＷＣ－ＷＣ晶界开裂和ＷＣ－粘结相边界开裂，讨论了各种断裂模式的断裂过程。     

添加Cu对WC—13?／Co／Ni硬质合金性能与组织的影响

讨论了加入少量Ｃｕ对ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ硬质合金性能和组织的影响。叙述了在扫描电镜和透射电镜下，对该合金进行的金相观察和微观组织研究结果。结果表明，Ｃｕ有细化和球化ＷＣ晶粒的作用，当加Ｃｕ量为０．８％左右时，合金的性能最佳，其抗弯强度比未加Ｃｕ的合金高６７０Ｎ／ｍｍ＾２，可达到２３７０Ｎ／ｍｍ＾２。此外，合金在烧结后的缓冷过程中发生马氏体相变，其马氏体与γ相符合Ｋ－Ｓ取向关系。     

添加Cu对WC－13％Fe／Co／Ni硬质合金性能与组织的影响

讨论了加入少量Ｃｕ对ＷＣ－１３％Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ硬质合金性能和组织的影响。叙述了在扫描电镜和透射电镜下，对该合金进行的金相观察和微观组织研究结果。结果表明，Ｃｕ有细化和球化ＷＣ晶粒的作用，当加Ｃｕ量为０．８％左右时，合金的性能最佳，其抗弯强度比未加Ｃｕ的合金高６７０Ｎ／ｍｍ２，可达到２３７０Ｎ／ｍｍ２。此外，合金在烧结后的缓冷过程中发生马氏体相变，其马氏体与γ相符合Ｋ—Ｓ取向关系。     

W-Ni-Fe-Co (Mn) 系重合金中锰的作用机制研究

通过锰的加入量的变化对９３ＷＮｉＦｅＣｏ合金力学性能的影响；以及对合金中钨颗粒和粘结相的含量与组成，合金的显微及断口形貌，锰及氧、硫的分布状态以及它们间所形成夹杂物的类型、结构、尺寸、形态与分布等的系统研究，探讨了锰在ＷＮｉＦｅＣｏ（Ｍｎ）系重合金中的作用机制。     

超音速喷涂WC－Co／45~＃钢的剪切强度及断口分析

测定了超音速喷涂ＷＣ－Ｃｏ／４５＃（或弹黄钢）的界面剪切强度。断口分析表明剪切断裂发生在４５＃钢基体和涂层的界面上。ＷＣ－Ｃｏ涂层主要由细小的ＷＣ相、块状含铁相和分布均匀的钴相组成。在ＷＣ－Ｃｏ／４５＃钢界面层中，块状含铁相是α－Ｆｅ和马氏体。马氏体的形成是ＷＣ中脱出的碳与铁结合形成的奥氏体再空冷的结果     

WC-8(Fe, Co, Ni)RE合金性能研究

用不同比例的Fe和Ni部分代替WC-8Co合金中的粘结剂Co，再添加微量的碳粉和稀土氧化物Y2O3制得WC-8(Fe，Co，Ni)RE硬质合金，测试了其物理机械性能，研究了粘结剂各种成分及烧结温度、烧结气氛对硬质合金性能的影响。在一定的烧结工艺下，以Fe和Ni部分代替Co所制得的WC-8(Fe，Co，Ni)RE硬质合金，其性能可以达到甚至超过YG8的标准，同时对影响WC-8(Fe，Co，Ni)RE硬质合金性能的一些因素进行了讨论。     

Transformation-toughening in cemented carbides: Part I. Binder composition control

Successful application of “transformation-toughening” to cemented carbides is demonstrated in the system WC-(Fe, Ni, C). Strict control of the chemical composition of the binder and careful consideration to the effects of thermal residual stress and the constraint imposed by the surrounding carbide grains are essential for achieving the desired degree of metastability of the binder phase that can lead to enhancements in the hardness/fracture toughness behavior of this class of cemented carbides. Formerly Manager, Research-Development, Reed Tool Company, Houston, TX.     

Transformation-toughening in cemented carbides: Part II. Thermomechanical treatments

WC-(Fe, Ni, C) cemented carbides can be successfully transformation-toughened by careful control of binder composition and taking into consideration the effect of thermal residual stress on the transformation characteristics of the binder. An additional degree of control on the metastability of the binder phase can be achievedvia thermomechanical treatments. These treatments consist of transforming an austenitic binder to martensite by cooling in liquid nitrogen followed by a suitable high temperature heat treatment to reaustenitize it. Thein situ deformation of the binder caused by the large shape and volume changes that accompany its transformation to martensite thus provides the mechanical component of the thermomechanical treatment. Subsequent heat treatments not only reaustenitize the binder but also modify its susceptibility to undergo stress-induced transformation. It is shown that the hardness/fracture toughness behavior of WC-(Fe, Ni, C) cemented carbides can be significantly improved by the application of such treatments. A qualitative explanation for the enhancements in fracture toughness provided by thermomechanical treatments is offered based on a careful examination of the changes in phase constitution of the binder that occur during these treatments. Formerly Manager, Research-Development, Reed Tool Company, Houston, TX.     

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。     

Adherent Ti(C,N) Coatings on Cemented Carbide Substrates with Fe/Ni/Co Binder

Both hard CVD coatings deposited on cemented carbides and the use of innovative binders for Co-bonded cemented carbide attract worldwide interest. In this article, ISO grade P30 cemented carbides are prepared with Fe Ni and Co binder, and adherent Ti(C,N) coatings are deposited on all the substrates by moderate-temperature chemical vapor deposition (MTCVD). The microstructure and properties of the cemented carbides before and after coating process are studied. The results show that Ti(C,N) coatings on all the substrate show compact and well-developed columnar structures, and high adhesion strength can be achieved.     

（W，Ti，Ta）C复式碳化物对WC-（6％-8％）Co超细硬质合金性能的影响

以WC-6％Co和WC-8％120为研究体系,在1390℃压力烧结下制备不同配比复式碳化物的超细硬质合金。分别采用洛氏硬度检测、抗弯强度检测、钴磁检测、矫顽磁力检测等方法,通过扫描电镜和电子衍射分析,研究了不同量的（W,Ti,Ta）C复式碳化物对超细硬质合金性能的影响。结果表明：WC-6％Co-2％（W,Ti,Ta）C超细硬质合金的矫顽磁力为45．39kA·m^-1,硬度为94．0HRA,抗弯强度为2280MPa;WC-8％Co-2％（w,Ti,Ta）C超细硬质合金的矫顽磁力为37．4kA·m^-1,硬度为93．4HRA,抗弯强度为2670MPa;WC-8％Co-2％（w,Ti,Ta）C-0．5％（Cr3C2/VC）的矫顽磁力为38．2kA·m^-1,硬度为93．6HRA,抗弯强度为2780MPa;它们具有较高的综合性能。     

以镍代钴碳化钨基硬质合金的发展

综述了近几年国内外以镍代钴碳化钨基硬质合金的发展概貌。论述了硬质合金以镍代钴的理论根据及意义。通过合金化、合金晶粒细化、添加微量稀土元素等工艺措施,镍可以全部取代钴,其合金性能和钴合金相当,而抗氧化性能优于钴合金     

铁镍粘结硬质合金

对铁、镍取代钴作为粘结剂在硬质合金中的应用做了研究。实验结果表明，用11．25％Fe＋3．75％Ni作为粘结剂，可以得到优于YG11C牌号硬质合金的力学性能。并对影响铁、镍粘结硬质合金性能的因素进行了深讨。     

碳化铬基硬质合金中的异常梯度结构

为了探讨进一步提高合金强度的途径,作者对Cr_3 C_2-20WC-13.5Ni-1.5Mo-P(m(P)/m(Ni+P)=0.3％)硬质合金中的异常显微组织结构进行了研究.用OLYMPUS PMG3金相显微镜观察到合金由表至里存在3层梯度结构,即粗晶区、粘结相富集区和正常组织区.在粘结相富集区还观察到了3种异常粗大的硬质相,即竹叶状、梅花状和板条状碳化物.研究结果表明,除去合金表层的异常梯度结构,合金强度可以提高20.7％.因此,合金表层的这种异常梯度结构,特别是粘结相富集区中异常粗大的硬质相的存在是导致合金强度较低的主要原因.     

烧结态硬质合金的HIP处理

试验表明 ,用测密度的方法来判定烧结态YG系列等硬质合金制品内有无孔隙是不准确的。通过对WC Co、WC Ni、WC Ni Co系列合金热等静压 (HIP)前后组织和性能变化的分析 ,论述了HIP工艺在粉末冶金工业中的重要地位和意义。