添加Cr_3C_2对WC-Ni硬质合金性能的影响

一、前言 WC-Ni硬质合金由于兼具优良的耐磨性、耐蚀性和无磁性,作为石油化工行业的机械密封和用于生产磁性材料的模具,与传统的钨钴类硬质合金相比,价兼物美寿命长,而比无磁合金钢寿命提高几十倍甚至上百倍。此外,我国的Co资源贫缺,用Ni代Co还节约了稀贵的金属Co。但是,在WC-Ni这种合金中,W在Ni中的溶解度达17% 以上,合金的性能很脆,曾一度限制了它的使用范围。     

新型硬质合金

目前，YG6硬质合金普遍用于制造机械密封零件，但是这种合金材料存在耐蚀性能差和成本高等缺点。美国一家公司研制成一种新型硬质合金，它与YG6硬质合金相比，具有耐蚀能力强、耐磨和成本低等优点，是制作机械密封零件的理想材料。这种新型硬质合金的主要成分为碳化钨，含有4％的镍、3％的钼、1．5％的铬、0．5％的钴。     

一种高强度、高硬度WC-6Ni硬质合金的研究

本文以Ni替代Co作硬质合金粘结剂,研究了球磨时间及Cr类、Ta类添加剂对WC-Ni合金性能的影响。在真空烧结条件下,球磨时间为54 h加入适量Ta类添加剂的WC-Ni合金样品,硬度达90.6 HRA,抗弯强度达到2 743 N/mm2,性能优于Cr添加剂合金和普通的YG6合金。     

用镍基合金作粘结相的特种硬质合金模具材料

介绍了WC-Ni与Cr_3C_2-Ni系特种硬质合金模具材料的发展、性能特点及其应用情况,列出了一些厂家生产的典型牌号合金的性能,指出随着现代工业的发展与合金性能的改善,这两类合金的应用领域将会进一步扩大。     

粉末冶金法制备WC-Ni3Al复合材料的组织与性能

在WC粉末中直接添加Ni、Al元素粉末,通过在液相烧结过程中反应合成Ni3Al来制备WC-Ni3Al复合材料,对该材料进行组织结构观察及力学性能测定,分析铝含量对合金致密化和镍铝相形成种类的影响,并对材料的抗氧化性能进行测试。结果表明,制备的WC-Ni3Al复合材料具有圆钝的WC晶粒形貌,粘结相中除Ni3Al相外还有少量的NiAl和Ni相;铝含量对WC-Ni3Al材料致密度的影响主要与高熔点的NiAl的形成量有关。与普通WC-15Ni硬质合金的抗弯强度(1 900 MPa)和硬度(82.6 HRA)相比,WC-15Ni3Al复合材料具有低的室温抗弯强度和高的硬度,分别为1 170 MPa和86.5 HRA。随Ni3Al含量(质量分数)从15%增加到30%,WC-30Ni3Al复合材料的室温抗弯强度增加,而硬度降低,分别为1 660 MPa和81.7 HRA,其高温抗氧化性能比WC-30(Co-Ni-Cr)硬质合金提高1个数量级。     

WC—Ni系硬质合金成分的无损测定原理

从推导WC-Ni系硬质合金粘结相（γ相）的比饱和磁化强度、密度、含量同γ相中钨和碳固溶度的关系出发，论述了WC-Ni系硬质合金成分的无损测定原理，WC-Ni系硬质合金的相含量、碳含量和镍含量同合金试样的密度和比饱和磁化强度间具有确定对应关系，根据该关系不仅能确定试样成分所在相区，还能精确计算各相含量和碳、镍含量。     

添加剂对WC-Ni硬质合金组织结构与力学性能的影响

研究了添加TaC、Cr3C2和Mo对WC-Ni硬质合金组织结构和力学性能的影响。结果表明:经1 470℃/1h真空烧结所得WC-10Ni硬质合金的致密度约为99.39%,横向断裂强度为1 819 MPa,硬度为HRA85;适量添加Cr3C2、Mo和TaC硬质相的WC-Ni基合金,其晶粒组织明显细化,平均晶粒粒径为1.03～1.31μm,且强度和硬度均显著提高,横向断裂强度可达2 000MPa以上,硬度可达HRA90以上。     

碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响

通过添加W粉或C粉调整WC原料粉末的总碳含量(质量分数)为6.04%~6.16%,采用低压烧结法制备WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金。采用光学金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜等,研究碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响。结果表明:在WC-Ni系合金中添加适量的Cr元素,得到无磁WC-Ni硬质合金,并且其无磁特性不随合金中碳含量的变化而发生转变。WC粉末的总碳含量为6.04%~6.16%时WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金为二相区的正常组织,只存在WC相和Ni相,没有石墨夹杂或η相;而且在此二相区范围内WC的碳含量变化对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金的耐腐蚀性没有明显影响。随WC粉末的碳含量增加,合金硬度(HRA)与密度都逐渐降低,但降低幅度较小,而合金的抗弯强度逐渐提高。碳含量由6.04%增加至6.16%时,抗弯强度由2 250 MPa提高到2 850 MPa,提高26.6%。     

广泛应用于采矿和遂道开凿等行业的硬质合金

１硬质合金及其特性硬质合金材料是在１９０９年被开发的。直到１９２９年，Ｓｃｈｒｏｄｅｒ把碳化钨颗粒与其它多种金属相混合，才产生了一种与现代硬质合金相似的硬质合金。众所周知，自硬质合金产生后的近７０年来，它已被广泛应用于采矿、建筑及地质勘探等行业中。我们目前的任务就是研究其作为标准工具的性能并加以改进和提高。为了逐步提高采矿和建筑等行业的生产效率和速度，必须对这些行业的材料和工具进行不断的研制和设计开发。如何用最少的工具制造多种功能齐全的机器设备，这是未来对我们提出的挑战。开发具备下列优良性能的硬…     

3种特殊微结构WC-Co硬质合金的研究进展

研发WC-Co硬质合金新型的粉末制备方法和烧结技术以开发综合性能优良的硬质合金材料受到了广泛的重视,但关于粉末形貌结构对材料性能的影响还缺乏深入的研究。本文综述了粉末的形貌结构与3种特殊微结构硬质合金,超细/纳米结构硬质合金、中/粗晶粒硬质合金、板晶硬质合金的应用研究进展。     

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...     

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。     

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：粘结相为李晶马氏体和奥氏体时，其主要力学性能不低于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     

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。     

（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。     

表层富立方相超细晶梯度硬质合金微观结构

通过富氮气氛烧结WC?10TiC?0.5VC?0.5Cr₂C₃?12Co和WC?12Co硬质合金,研究梯度结构和均匀结构硬质合金的微观结构及力学性能。利用扫描电子显微镜观察合金断面的微观形貌,使用X射线衍射仪和能谱仪分析合金物相组成,并对合金表面和芯部的硬度与断裂韧性进行测试。结果表明:与均匀结构的WC?12Co硬质合金不同,WC?10TiC?0.5VC?0.5Cr₂C₃?12Co梯度结构硬质合金的表层富含立方相TiCN,该表层的厚度大约为12 μm,表层下方是富钴粗晶过渡层。WC?10TiC?0.5VC?0.5Cr₂C₃?12Co硬质合金具有表面硬度高、芯部断裂韧性高、WC晶粒细小及分布均匀等优点。     

无粘结相WC基硬质合金研究进展

无粘结相WC基硬质合金具有传统硬质合金无可比拟的优异耐磨性、抗腐蚀性,极佳的抛光性和抗氧化性,是集陶瓷的硬度和硬质合金的韧性于一身的结合体。但无粘结相WC基硬质合金对碳含量比传统的WC-Co硬质合金更为敏感,同时面临脆性及难于致密化等问题。文章对无粘结相WC基硬质合金国内外近几年取得的一些研究成果进行了综述。     

非均匀硬质合金的研究及在硬岩掘进工具中的应用

从WC粉末、合金中WC的平均粒径和粒度分布、合金中的WC亚晶尺寸、微观应变和Co相分布，研究了不同的WC粒度组成，Co相分布对矿用硬质合金物理力学性能的影响；并将研制的Co相非均匀和硬质相非均匀相结合的硬质合金用于硬岩掘进，获得了满意的结果。     

超细硬质合金中添加抑制剂的研究进展

生产超细硬质合金的关键是粉末的制备和压坯的烧结，并且超细硬质合金在烧结过程中容易引起晶粒长大。有关研究表明在超细硬质合金中添加抑制剂可以有效地控制硬质合金中晶粒的长大。近几年以来国内外对超细硬质合金中添加抑制剂进行了大量的研究。所以，本文就超细硬质合金中添加抑制剂的作用机理、种类、方法，以及抑制剂对超细硬质合金组织和性能的影响进行了综述。     

粗晶硬质合金的研究现状及其发展前景

粗晶硬质合金具有特殊性能和用途，尤其是高温粗晶硬质合金具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系列优点，因此被广泛应用于矿山工具、冲压模具、石油钻采、硬面材料等领域。综述了国内外粗晶硬质合金的研究进展。介绍了其增韧耐磨机理和制备粗晶WC粉末的主要方法。