纳米晶WC-Co硬质合金的研究现状

概述了国内外纳米晶硬质合金的发展现状.纳米晶WC-Co硬质合金制备的关键技术主要包括:优质纳米晶WC粉的制备和烧结过程中WC晶粒长大的控制.综述了优质纳米晶WC粉的特点和制备技术,以及目前国内外烧结过程中控制晶粒长大采取的主要措施:添加晶粒长大抑制剂、调整烧结工艺和开发新型烧结方法.列举了合金的实际应用领域,展望了纳米晶硬质合金的发展前景.     

纳米晶WC-Co硬质合金的烧结

综述了国内外纳米晶WC-Co硬质合金烧结方法的研究进展,总结了纳米晶WC-Co硬质合金的烧结机理,分析了各烧结方法的特点,指出了制备纳米晶WC-Co硬质合金的研究趋势.     

WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具研究现状

化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)金刚石涂层刀具具有高硬度、优异的耐磨性、良好的冲击韧性和化学稳定性,能满足高效率、高精度的加工要求,逐渐成为切削铝和高硅铝合金、碳纤维增强复合材料及石墨等轻质量高强度难加工材料的主流涂层刀具。基于WC-Co硬质合金为基体的CVD金刚石涂层刀具在切削加工过程中容易发生CVD金刚石涂层的剥落,自主研发结合性能优良、长时间加工稳定的WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具仍是该领域国内外发展的必然趋势。目前,研究者为了提高WC-Co硬质合金/CVD金刚石涂层刀具的结合性能,采用化学刻蚀法和机械处理法相结合去除WC-Co硬质合金基体表层中的Co粘结相,发现其能增强涂层与基体的结合强度,但基体表层Co粘结相含量的减少容易导致基体中形成脆化层,降低基体的强度和韧性。为了减少基体的强度和韧性损失,研究者在WC-Co硬质合金基体和金刚石涂层之间制备稳定的含Co中间化合物或沉积中间层,成功阻挡Co粘结相的热扩散。除了上述方法外,研究者还通过调控金刚石涂层工艺参数和结构,将微米晶与纳米晶金刚石层叠相结合,来提高金刚石涂层刀具的摩擦学...     

WC-Co硬质合金微观结构随机性表征

为表征WC-Co硬质合金微观结构的"随机性",使用Matlab和VC++汇合编程对材料显微组织的扫描电镜(SEM)图片进行了图像处理,提取出微观结构的轮廓,计算了微观结构的拓扑参数并统计其分布规律。结果表明:开发的图像处理软件能够准确地测量WC-Co硬质合金微观结构的平均粒径、形心位置、取向角、长径、短径和Co体积分数等参数;并使用概率密度分布函数实现了材料微观结构的"随机性"表征。     

超细WC-Co硬质合金粉末的制备及其致密化研究

以超细碳化钨(WC)、氯化钴(CoCl2.6H2O)和柠檬酸钠(C6H5O7Na3.2H2O)为原料,水合肼(N2H4.H2O)为还原剂,使用液相还原法制备超细WC-Co硬质合金粉末,并通过低压烧结使其致密化,制得力学性能良好的WC-Co硬质合金。考察了反应体系温度对硬质合金粉包覆率、反应时间对包覆效果的影响,采用SEM、TEM、XRD等手段对硬质合金粉进行了表征,确定了制备超细WC-Co硬质合金粉的优化工艺条件,并对比了不同规格的WC-Co硬质合金烧结体的力学性能。结果表明,此方法制得的WC-Co硬质合金粉纯度高,粒径均匀,无团聚,低压烧结后所得硬质合金烧结体力学性能良好。     

管线钢疲劳特性研究进展

总结了国内外在管线钢疲劳特性研究方面的进展情况，介绍了在大气及腐蚀环境中管线钢疲劳行为的原因、影响参数。在这些研究结栗的基础上，提出了在我国现有实验条件下，研究X70及以上级别管线钢疲劳行为的具有可行性的方法，包括以较高的加载频率代替管线服役过程中的压力波动频率，以及用小尺寸疲劳试样代替全尺寸实物试验。     

应变疲劳寿命的概率特性

依据试验数据,采用统计研究方法对钛合金进行了应变疲劳寿命的概率特性分析,发现了分布规律,提出了考虑置信度的可靠性寿命许用值的计算方法。为进一步可靠性分析和评定提供了理论基础。     

超细WC-Co硬质合金注射成形的研究进展

总结了近年来超细WC-Co硬质合金注射成形在原料粉末、粘结剂体系、混炼、注射成形、粘结剂脱除和烧结等方面的研究现状.讨论了不同脱脂方式的发展及其对碳含量的影响,重点阐述了控制晶粒长大、尺寸精度等关键技术存在的困难及解决途径.展望了超细WC-Co硬质合金注射成形技术的发展前景.     

WC-Co硬质合金微观结构的参数化模型

为实现WC-Co硬质合金的性能预报和微观结构的优化,提出了一种基于"随机法"构建材料二维微观结构模型的方法,该模型包含WC-Co硬质合金微观结构中WC晶粒的平均粒径、形心位置、取向角、长径和短径尺寸以及Co相体积分数等基本参数。采用C++,Matlab和Python语言汇合编程,得到可以直接导入有限元分析软件的模型。结果表明:构建的模型反映了真实的微观结构特征,实现了微观结构的参数化建模。模型的设计参数与实际参数比较吻合,证明了建模方法的可行性和模型的可靠性。     

WC-Co硬质合金表面不同去钴预处理方法的比较研究

用微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)制备金刚石薄膜涂层之前,采用盐酸、硝酸化学腐蚀和氢-氧等离子体对WC-Co硬质合金(YG6)基体表面进行去钴预处理。扫描电子显微镜形貌观察和X射线衍射谱分析都表明,与化学腐蚀方法相比,氢-氧等离子体处理具有独特的表面去钴效果,沉积金刚石薄膜的喇曼谱分析更证实其对涂层质量的改善,且对MWPCVD过程而言有其技术上的一些优越性。     

WC-Co硬质合金表面MW-PCVD制备金刚石薄膜去钴预处理的研究

研究了ＷＣ－Ｃｏ硬质合金刀具表面微波等离子体化学气相沉积（ＭＷ－ＰＣＶＤ）制备金刚石薄膜时不同的去钴预处理方式的影响。扫描电子显微镜形貌观察和喇曼谱分析表明，利用氢－氧等离子体处理方式有显著的去钴效果，相应沉积获得的金刚石薄膜质量相对较高。与酸腐蚀处理相比，微波等离子体化学气相沉积装置中实现氢－氧等离子体处理方式具有独特的优越性。     

抑制剂对WC-Co硬质合金涂层性能的影响

利用原位还原碳化反应合成的超细WC-12Co复合粉末作为原料, 分别添加1.0wt%晶粒长大抑制剂即VC、Cr₃C₂和NbC, 经团聚造粒和超音速火焰(HVOF)喷涂制备了超细结构的硬质合金涂层。研究了不同晶粒长大抑制剂对涂层的显微组织结构、物相、硬度、耐磨性能和耐蚀性能的影响。结果表明, 与未添加晶粒长大抑制剂涂层相比, 添加1.0wt% VC或Cr₃C₂制备的硬质合金涂层中WC颗粒的平均尺寸降低了约49%, 涂层硬度明显提高, 磨损速率降低了约52%~55%。添加1.0wt% NbC对制备涂层中WC颗粒尺寸的抑制作用不明显, Co粘结相中由于形成了(W, Nb)C化合物, 其耐蚀性获得显著提高, 但该化合物脆性大, 导致涂层耐磨性不及添加VC和Cr₃C₂制备的涂层。     

Chemical Processing of Nanostructured Cemented Carbide

Chemical processing is becoming a vital component in the economic development of advanced engineering materials. Our research group on chemical processing has been focussed on the development of process to produce nanophase cemented carbide. It is a much more direct route for making WC/Co than traditional processing methods, and offers the potential for lower cost production of novel materials with homogeneous nanophase microstructures and improved properties. This paper addresses the scientific and technical issues relating to the chemical processing of nanophase WC/Co composite powder and their sintering.     

双重复合硬质合金力学性能细观研究

通过纳米压痕实验计算得到双重复合硬质合金的力性参数,在此基础上通过有限元法结合弹塑性断裂力学理论计算其断裂韧性和加载应力场分布,并加以实验验证.结果表明:可通过纳米压痕实验与因次分析相结合获取材料细观力学性能参数,以此为基础预测其性能.     

TiC钢结硬质合金的研究进展

介绍了TiC钢结硬质合金的性能特点和设计原则.比较系统地综述了TiC钢结硬质合金各种不同的制备方法,讨论并比较了它们的工艺特点,其中重点考察了原位合成技术在制备TiC钢结硬质合金中的应用,展望了TiC钢结硬质合金的发展前景.     

无粘结剂硬质合金研究进展与制备

综述了无粘结剂硬质合金的研究应用现状,介绍了真空烧结-热等静压、热压、气压烧结等无粘结剂硬质合金的制备方法,对无粘结剂硬质合金的发展进行了展望。     

双相结构梯度硬质合金的研究现状

介绍了双相结构梯度硬质合金（ＤＰ合金）的性能与结构特点以国内外研究现状，指出在我国开展ＤＰ合金研究时，进行过程机理、强化机理和材料设计的理论基础研究是突破ＤＰ合金工艺的关键，生产出工艺可靠、质量稳定、成本合理的ＤＰ合金的重要途径。     

微波烧结制备WC-TiC-Co硬质合金的组织和性能研究

以WC粉为基体,Co为粘结相,TiC颗粒为抑制剂,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC-TiC-Co硬质合金.结果表明,在1360℃微波烧结为液相烧结,Co与WC会发生反应生成η相(Co3W3C).随TiC含量升高,合金的晶粒逐渐变得均匀细小,合金的相对密度、硬度和抗弯强度均先升高后下降,硬度在0.5％TiC时达到最高值,相对密度和抗弯强度在1.0％TiC时达到最高值.     

废旧硬质合金短流程回收技术的研究现状

随着硬质合金主要应用领域的增长和新应用领域的拓展,中国硬质合金产量逐年提高,而硬质合金消费量也已超过钨消费量的50％,因此废旧硬质合金的量逐年增加,如何有效回收废旧硬质合金逐渐成为国际上备受关注的研究课题.硬质合金的高效回收利用不仅具有很高的经济价值,而且将很大程度上缓解钨资源的需求压力,实现硬质合金工业的可持续发展.短流程回收技术因其工艺简短、回收效率高、经济低耗的特点而被研究者广泛关注.综述了锌熔法、机械破碎法、高温处理法、电化学法、氧化还原法等这些短流程回收工艺及其装配的研究现状,对于硬质合金短流程回收的研究进行了展望,提出要加大利用废旧硬质合金制备超细及纳米级复合粉的短流程回收工艺的研究力度.