合金钢丸对WC基孕镶金刚石钻头胎体硬度影响

为了研究用于孕镶金刚石钻头的WC基胎体的硬度情况,在WC基胎体中添加不同含量的合金钢丸颗粒,采用热压烧结法,制备胎体试块。测试了胎体的主要性能参数(硬度、耐磨性和抗弯强度),并利用SEM扫描电镜等分析手段,对胎体表面形貌进行观察与分析。结果表明,升高一定的烧结温度,胎体硬度会相应提高,但添加合金钢丸颗粒会降低胎体的硬度,而且合金钢丸含量越高,硬度越低;在烧结过程中,由于胎体试块中部分元素的不均匀扩散与富集,试样内部形成了脆弱的结合界面,在外力条件下,这样的脆弱界面容易发生滑移与破坏,最终影响胎体的硬度。     

电沉积Ni-W-WC复合镀层摩擦磨损性能

为了提高Ni-W合金镀层的硬度,改善其耐磨性,在镀层中添加WC颗粒作为硬质相,采用乙醇作为分散剂,利用超声波分散和机械搅拌相结合使WC颗粒均匀地分散于镀液中. 初步探究WC的添加量对镀层硬度及耐磨性能的影响. 结果表明:其他工艺条件不变的情况下,在一定范围内添加WC颗粒,可以较大幅度地提高镀层的硬度及耐磨性;WC添加量为1 g/L时,镀层的综合力学性能最好.      

金属基金刚石工具的研究

研究了不同金属胎体材料的性能以及在胎体材料中，添加碳化物形成元素和ＷＣ对性能的影响。试验表明，以钴、镍金属为主成分的胎体材料是制造高硬花岗岩金刚石工具的好材料，适量添加ＷＣ可提高胎体的硬度、抗弯强度及耐磨性。     

WC添加量对Ni基等离子熔覆层组织与性能的影响

为提升Ni基等离子熔覆层的力学性能,在镍基粉末中添加单晶WC粉末.采用SEM分析、硬度测试、耐磨性测试等方法,研究了添加不同量WC对Ni基等离子熔覆层组织和力学性能的影响.结果表明:在Ni60合金粉末中添加0～30％WC,随着WC添加量的增加,Ni基等离子熔覆层的宏观形貌逐渐变差,未分解的WC颗粒在熔合线处聚集得越来越...     

WC增强Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织与性能研究

在三元硼化物Mo2FeB2基金属陶瓷的基础上添加不同量的WC进行真空液相烧结,并对烧成的试样进行表征。结果表明,添加WC颗粒不影响生成三元硼化物Mo2FeB2的原位液相反应过程,其可作为Mo2FeB2颗粒的形核中心,进一步促进材料烧结致密化,且WC颗粒与Mo2FeB2硬质颗粒形成结合良好的双硬质相,弥散分布在Fe基粘结相中,有效地增强了Mo2FeB2基金属陶瓷硬度及耐磨损性能。当WC添加量为20%(质量分数)时,材料硬度最高,达到HRA87.9,提高了7.2%,在砂轮对磨试验条件下其耐磨性最好,提高了10倍。     

W对热压烧结铁基金刚石工具胎体组织性能的影响

采用机械合金化方法制备的铁基预合金粉作为主要结合剂,以金属w(W)0%~6%为添加剂,通过热压烧结方法制备金刚石工具胎体和金刚石/胎体材料,研究了W对胎体及金刚石/胎体复合材料密度、硬度、抗弯强度、把持能力和显微组织的影响。结果表明:W和金刚石的添加对热压烧结胎体及金刚石/胎体复合材料密度影响不大,随W的添加量增加,胎体硬度增加;W的添加,能够提高胎体对金刚石的把持能力,但随W含量的进一步增加胎体对金刚石把持力下降;W以颗粒形式弥散分布于Ni、Fe、Co骨架相附近或内部,少量分布于粘结相内部,使胎体显微组织细化和均匀化,胎体断口出现W颗粒脱嵌和穿晶解理。     

W对自由烧结型铁基金刚石工具胎体性能的影响

以专用于自由烧结型金刚石工具胎体的亚微米级铁基合金粉末为主要结合剂,添加金属W(添加量为0~12%,质量分数),采用自由烧结工艺制成金刚石工具胎体和金刚石/胎体试样,对胎体进行力学性能测试和断口形貌分析,并用金刚石工具进行磨削试验。结果表明,随W含量增加,胎体的相对密度及强度均下降;添加6.0%W可明显提高胎体对金刚石的把持能力,并提高胎体硬度,但随W含量进一步增加,把持能力下降,同时胎体硬度降低;W在胎体内虽然可生成强碳化物,但在自由烧结过程中起不到强化胎体的作用,反而降低胎体的韧性,尤其是当胎体中添加12.0%W时,胎体内孔隙明显,强度大幅下降;与不添加W的胎体相比,添加8.0%W时,虽然金刚石工具的锋利度有所下降,但耐磨性提高。     

WC含量对TiB_2基金属陶瓷微观组织与力学性能的影响

采用粉末冶金法制备w(WC)为0～20%的TiB_2-WC-0.8Cr_3C_2-20(Co/Ni)(质量分数,%)金属陶瓷,研究WC含量对TiB_2基金属陶瓷微观组织与力学性能的影响。结果表明,随WC含量增加,TiB_2在黏结相中的溶解度降低,TiB_2/黏结相界面减少,使得TiB_2基金属陶瓷晶粒细化,晶粒尺寸更加均匀。此外,添加WC可显著改善TiB_2基金属陶瓷的力学性能。当w(WC)为15%时,金属陶瓷的性能最佳,硬度(HRA)、抗弯强度以及相对密度分别达到92.6±0.2、(1256±30) MPa和(99.65±0.20)%。但添加过量WC(w(WC)=20%)时部分WC相发生团聚并生成脱碳相W_2C,使得TiB_2基金属陶瓷的力学性能降低。     

超细W-25Cu粉末在金刚石工具中的应用研究

采用粉料混合、制粒、冷压成形和真空热压烧结法制备样品.利用SEM观察了添加超细W-25Cu合金粉末和W、Cu单质粉末的刀头断口金刚石形貌并进行了EDS分析,研究了烧结温度对添加超细W-25Cu合金粉和添加W、Cu单质粉末的胎体硬度、烧结密度、抗弯强度的影响,并利用SEM、金相和面扫描手段分析了断口形貌、显微组织和主要元素分布.结果表明:添加超细W-25Cu合金粉末的刀头中,金刚石表面形成了含W元素较多的“岛状”晶体物质并形成网状结构,提高了胎体对金刚石的把持力;在试验温度范围内,添加超细W-25Cu合金粉能显著提高胎体的硬度、致密度和元素分布的弥散性,但降低抗弯强度.锯片切割实验表明:添加超细W-25Cu合金粉比添加W、Cu单质粉可提高工具使用寿命约40％,可见添加超细W-25Cu合金粉末确实有利于胎体耐磨性的增加和胎体对金刚石把持力的提高.     

WC含量对TiCN-HfN金属陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响

采用热压烧结技术制备了TiCN-HfN-WC金属陶瓷刀具材料, 研究了WC含量(质量分数)对金属陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响。结果表明: TiCN-HfN-32%WC金属陶瓷刀具材料由TiCN、(Ti, Hf, W)(C, N)、WC和MoNi组成, 材料中还含有极少量的(Ti, Mo, W)(C, N)固溶体, 材料内部形成了网状骨架结构。随着添加WC质量分数的增加, 材料中晶粒粒度降低, 添加WC可抑制材料中TiCN晶粒的生长, 起到细化TiCN晶粒的作用; 材料的相对密度、硬度和断裂韧度都具有先增大后减小的变化趋势, 材料的抗弯强度逐渐增大。当WC质量分数为32%时, 材料具有相对较好的综合力学性能, 其硬度为20.2GPa, 断裂韧度为7.1MPa·m1/2, 抗弯强度为1581.3MPa。     

添加W/Cr和WC/Cr3C2对铁基金刚石锯片性能的影响

以Fe-30%Cu(质量分数)合金粉末、单质Sn粉和Cu粉的混合粉末为基体,分别用W/Cr/Ni混合粉末和WC/Cr3C2/Ni混合粉末作为添加剂,制备金刚石锯片胎体材料,并利用加压烧结方法制备金刚石锯片。分析胎体材料的致密度、组织结构和力学性能以及金刚石锯片的切割性能。结果表明:胎体中添加Ni-W/Cr或Ni-WC/Cr3C2后,硬度、冲击韧性和抗弯强度最大增幅分别达到19.2%、11.7%和6.9%,致密度由96.50%降至93.1%～94.8%;胎体材料中添加2.44%W和2.44%Cr(体积分数)的金刚石锯片具有最优的干切性能,磨耗比和切割速率分别达到105.3 m/mm和1.66 m/min;添加4.36%WC和0.67%Cr3C2(体积分数)的金刚石锯片具有最优的湿切性能,磨耗比和切割速度分别达到109.6 m/mm和2.17 m/min。     

WC-20%Co添加陶瓷颗粒ZrO2的试验研究

利用热等静压真空烧结工艺制备了4种不同含量ZrO 2(3Y)的WC-20 %Co硬质合金.利用光学、扫描电子显微镜(SEM)进行了微观组织观察,并对试样进行了硬度测试、抗弯强度、冲击韧性和耐磨性的力学性能测试,试验结果表明ZrO 2(3Y)在WC-20 %Co基体中呈球形,均匀分布在Co相和WC相中,添加了ZrO 2(3Y)的WC-20 %Co的硬质合金抗弯强度和冲击韧性明显提高,耐磨性能有明显改善,硬度指标变化不大.     

青海野马泉矿区钻头胎体配方设计研究

野马泉矿区在近年的深部找矿过程中深孔钻遇复杂地层的问题逐年增加,为了提高钻探效率获得高质量找矿成果,以野马泉矿区区域地质条件、施工工艺、压力大、转速高、单位时间内排粉量大等特点为依据,通过测试抗弯强度与胎体配方的关系、胎体硬度与胎体配方的关系、胎体耐磨性与胎体配方的关系设计了6种胎体配方,进行了抗弯强度、硬度和耐磨性等力学性能测试试验,钻头胎体配方应用的材料均易购,生产工艺相对简单,开发条件良好。     

高锰钢表面激光熔覆 Fe-WC 复合涂层的组织与性能

采用激光熔覆技术在高锰钢基体上制备了不同WC含量的Fe-WC复合熔覆层,研究了WC添加量对熔覆层组织和性能的影响。试验结果表明,不同WC含量的Fe-WC熔覆层均含有马氏体、M7C3碳化物和未熔WC颗粒,当加入20wt.%的WC时,熔覆层中出现了残余奥氏体,共晶碳化物呈鱼骨状沿晶界析出。Fe-WC熔覆层的硬度和耐磨性随着WC添加量的增多而增大,熔覆层中WC颗粒减小熔覆层基体与对磨副的接触面积,合金基体固定和支撑WC颗粒避免其剥落,二者协同作用使得熔覆层耐磨性增加。     

感应钎焊微纳米WC-Ni基复合涂层性能研究

以微米、纳米WC为增强相，自熔合金Ni60A为钎焊材料，采用感应钎焊的方法在Q235低碳钢基体上制备了微纳米WC—Ni基复合涂层。通过用扫描电镜观察涂层的显微组织、用X射线衍射分析相组成和用能谱分析涂层的成分，研究了纳米颗粒WC的加入对涂层的显微组织和相组成的影响，以及对涂层硬度和耐磨性能的影响。结果表明，在相同试验条件下，添加纳米WC的涂层中，相组成中WC相较多，并且出现了少量的W2C硬质相，提高了涂层的硬度和耐磨性。     

电冶金铁基碳化钨复合材料热处理对组织和耐磨性的影响

所试验的电冶金铁基碳化钨颗粒复合耐磨材料(％：40WC，0．60C，1．80Cr，0．70Mo)的碳化物相为WC，(Fe3W3)C和Cr23C6，铸态材料经900℃退火后的硬度为HRC45，经1150℃淬火，1．50℃回火后复合材料中碳化物分布均匀，其韧性和耐磨性均高于1050℃淬火，1．50℃回火的材料性能。     

碳纤维添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷材料组织和性能的影响

以Ti(C,N)、Mo_2C、Co、Ni、WC和C_f(碳纤维)为原料,通过粉末冶金工艺制备了不同添加量C_f增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料,研究了C_f添加量对金属陶瓷密度、硬度和抗弯强度的影响。结果表明,随着C_f添加量的逐渐增大,Ti(C,N)基金属陶瓷材料密度和硬度略有降低,抗弯强度先增大后减小;当C_f添加量(质量分数)为2%时,Ti(C,N)基金属陶瓷材料力学性能最佳,此时硬度为66 GPa,抗弯强度为672.6 MPa。     

石油钻杆激光增材制备耐磨带的组织结构及性能研究

利用6kW高功率半导体激光器,在42CrMo基体上制备Fe基Co/WC复合陶瓷涂层及Stellite 12耐高温合金涂层,分别用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计及摩擦磨损试验机对熔覆层的显微组织、硬度及耐磨性进行研究。结果表明,涂层与基体呈冶金结合;涂层底部晶粒以近似垂直于基体界面的胞状晶的形态生长,中部以柱状晶过渡到树枝晶,上部是具有一定生长方向的细小枝晶;Fe~(-9)+30%Co/WC涂层组织均匀致密、晶粒细小,WC颗粒保存完整,耐磨性相较于42CrMo涂层提高18.6倍;Fe~(-3)+30%Co/WC涂层平均显微硬度最高达到489 HV0.5,是基体硬度的3.25倍,耐磨性也最好,相较于42CrMo涂层提高220倍。     

稀土La对35钢盐浴碳氮共渗涂层结构与性能的影响

在由氰酸盐(KCNO和NaCNO)与碳酸盐(K2CO3和Na2CO3)组成的盐浴中添加适量稀土La,对35钢材料进行盐浴碳氮共渗,对涂层的显微组织、涂层的厚度、显微硬度沿层深的分布以及涂层的耐磨性进行测试与分析,研究稀土La对35钢盐浴碳氮共渗的影响。结果表明:在盐浴中添加稀土La可显著提高碳氮共渗层的厚度和表面硬度;在温度为560℃、时间为2 h条件下进行盐浴碳氮共渗时,添加稀土La可增加化合物层的厚度,稀土添加量(质量分数)为5%时化合物层最厚;添加稀土还可提高涂层硬度,在575℃/2 h、添加5%稀土条件下盐浴碳氮共渗后,试样表层硬度HV0.01达到最大值835,且耐磨性显著提高,与常规盐浴碳氮共渗相比,质量磨损降低38.4%。     

Sn含量对Cu基金刚石锯片胎体组织与硬度的影响

以Cu为基体,加入Co,Fe,Cr,Sn粉末,改变Sn含量,经过模压成形与热压,制备Cu基金刚石超薄切锯胎体材料,用显微硬度仪、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X线衍射(XRD)表征该胎体材料的显微硬度、组织和成分,研究Sn含量对胎体组织和硬度的影响。结果表明:采用烧结温度700℃、烧结压力8.2 MPa的工艺烧结出的胎体中,当Sn的质量分数为2%时,烧结Cu基锯片胎体平均硬度(HV0.1)最低为885.82 MPa;当Sn含量为12%时,烧结Cu基锯片胎体平均硬度最高为1 914.72 MPa。胎体中Sn含量从2%增加到6%,由于胎体中铜锡固溶体的含量增加,Cu基锯片胎体的平均硬度增加,胎体中Sn含量从8%增加到12%时,胎体中铜锡固溶体的含量减少,但是铜锡中间相含量增加,Cu基锯片胎体的平均硬度增加并达到最大值;胎体中Sn含量高于8%时,液态Sn会从胎体中流出,锯片与模具粘着严重,严重影响锯片成形率。