WC原料粒度对超粗晶硬质合金组织与性能的影响

通过纳米粉末活化法制备了超粗晶硬质合金,并采用扫描电镜、万能试验机和维氏硬度计等检测方法对其进行微观组织及力学性能的表征,研究了WC原料粒度对超粗晶硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度的升高,合金中的WC平均晶粒尺寸增大,WC晶粒间邻接度先减小后基本不变,Co相平均自由程先减小后基本不变,抗弯强度先增大后减小,硬度减小;随着WC原料粒度的增大,合金中的WC平均晶粒尺寸增大,WC晶粒间邻接度增大,Co相平均自由程增大,抗弯强度减小,硬度减小;当WC原料粒度为12～15μm、烧结温度为1450℃时,可以制备出平均晶粒尺寸6.80μm、抗弯强度2735MPa的超粗晶硬质合金。     

纳米WC-Co硬质合金研究现状

综述纳米硬质合金的研究开发概况及应用。重点介绍纳米WC和WC-Co粉体的制备方法和烧结工艺,指出要成功地制备纳米硬质合金,关键在于抑制烧结过程中WC晶粒的长大。简要介绍纳米硬质合金的应用前景。     

不同WC粒径的硬质合金的高温耐磨性研究

利用粉末冶金方法制作不同碳化钨粉（Wolfram Carbide,WC）粒径的硬质合金,有利于工作人员分析不同WC粒径的硬质合金材料性能,并进行高温摩擦实验。结果表明,随着WC粒径的增加,平均晶粒尺寸会受到不同程度的影响,且很容易引起WC晶粒出现各种情况,可以有效扩展晶粒的分布范围。硬质合金硬度随着WC粒径的增加产生下降,当WC粒径为2.5μm时,硬质合金具有较强的综合力学性能。在室内温度为350℃摩擦条件下,WC粒径为2.5μm的硬质合金磨损度最低。但是,在700℃条件下时,2.5μm粒径的硬质合金和1μm粒径硬质合金磨损率基本相同,而3.5μm粒径的硬质合金磨损度是其他粒径的2.5倍左右。     

纳米晶YG10复合粉末的烧结及显微结构

利用EDS和SEM等研究了机械合金化法制备的纳米晶YG10硬质合金复合粉末的烧结行为,对其致密化规律及显微结构等作了考察。结果表明：纳米晶YG10粉末烧结致密化快,在1375℃时烧结30min,合金相对密度为99．86％,收缩率为27．2％,合金最大硬度可达91．8HRA;烧结合金中WC晶粒细小,呈杆状特征,其径向尺寸约为100～150nm,长度超过1μm,且WC杆状晶粒随机排列,无固定取向。     

Ti对钨钴类硬质合金性能影响的研究现状

在传统的钨钴类硬质合金(WC-Co)中掺杂一些特定的碳化物、氮化物、氧化物、稀土等,可以改善硬质合金的性能.添加一定量含Ti元素的化合物,可以一定程度上改善材料的硬度、韧性、抗腐蚀性等性能.阐述了近年来有关含Ti元素硬质合金的研究现状,包括制备工艺、微观结构分析和改性研究等,总结了当前研究含Ti钨钴类硬质合金的主要结论和趋势,并指出了含Ti板状晶硬质合金所具有的研究前景.     

YG10-RE系超细晶硬质合金烧结工艺及晶粒长大抑制剂的研究

在复合添加VC/Cr3C2的基础上,添加不同配比的TaC和Y2O3作为WC晶粒长大抑制剂,研究了晶粒长大抑制剂不同组合、含量对WC-10 wt%Co超细硬质合金性能及组织结构的影响.研究了真空烧结及后续热等静压处理对硬质合金硬度、致密度及其晶粒大小的影响.研究结果表明:在添加0.6wt%(VC/Cr3C2)的基础上,加...     

WC硬质合金强韧化的研究进展与展望

WC硬质合金具有本质脆性,引入添加剂可以实现强度和韧性的同步提升,添加剂种类繁多且不同的添加剂表现出不同的强韧化机制,但目前缺乏对添加剂增强增韧金属粘结相WC硬质合金较为系统的综述.基于不同种类的添加剂,从硬质合金的组成、微观结构和烧结技术等方面综述了国内外对WC硬质合金强韧化的研究进展.着重介绍各种添加剂及其复合添加时的增强增韧机制,主要表现为细晶强韧化、位错强韧化、相变增韧、裂纹的偏转、桥接和分叉等.总结和对比采用不同金属粘结相和添加剂制备的WC硬质合金的强韧性所能达到的范围,指出目前研究中亟待解决的问题及未来发展趋势.通过对大量研究工作的系统整合,在WC硬质合金的组成和性能上建立联系,从而为工业生产提供参考,使行业根据所需的性能指标和服役条件,有目的 地选择合适的配比,设计制造出符合要求的产品.     

晶粒尺寸对WC硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的影响

研究了三种不同晶粒尺寸的硬质合金材料的摩擦磨损性能,测量了摩擦系数,采用扫描电子显微镜观察分析了硬质合金磨损表面的形貌变化。结果表明,随着滑动速度和载荷的提高,硬质合金的摩擦系数呈下降的趋势;相同条件下,随着晶粒的减小,硬质合金的摩擦系数略有升高。粗晶粒的硬质合金主要磨损机制为WC晶粒脱落造成的磨粒磨损,细晶粒硬质合金磨损机制主要表现为塑性变形。     

WC-Co硬质合金抗弯强度的一种无损伤分析方法

用三点弯曲实验测定WC-Co硬质合金的抗弯强度,同时观察了相应实验样品的金相组织。通过三点弯曲实验和金相分析实验的对比,找到了WC晶粒度及其均匀性对WC-Co硬质合金抗弯强度的影响规律。并通过SPSS16.0软件对此规律进行了线性回归分析,列出了WC-Co硬质合金抗弯强度和WC晶粒度及其均匀性之间的函数关系。找到了一种无损伤检测硬质合金强度的方法。     

VC含量对WC-12%Co硬质合金性能的影响

VC晶粒长大抑制剂能有效抑制烧结过程中WC晶粒长大,从而获得高强度高硬度的超细硬质合金。采用传统粉末冶金制备了掺杂VC的WC-12%Co硬质合金材料,并研究不同VC含量(0.5%,1%,1.5%,2%)时对WC-12%Co硬质合金材料的性能的影响。通过密度测量、硬度测定、微观结构分析研究发现,添加0.5%VC时硬质合金材料的致密性最好,硬度最大,微观结构紧凑,材料内部缺陷少。     

采用不含氮原料制备脱β层梯度硬质合金的组织和成分

采用不含氮的硬质合金原料,在梯度烧结工艺前添加一步微压氮化烧结(氮气分压为0.5kPa)工艺,然后于1 420,1 450,1 480℃下烧结1h制备了脱β层梯度硬质合金;另在无微压烧结工艺下制备了均质结构硬质合金;分别采用SEM、XRD及EDS等分析了合金的组织、相组成及成分分布。结果表明:在上述微压烧结工艺下制备的梯度硬质合金中脱β层厚度分别为8,13,24μm;该脱β层梯度硬质合金的物相和成分分布规律与采用含氮硬质合金原料制备的基本一样,即脱β层中仅含WC及钴相,心部为WC、(Ti,W)C和钴相,脱β层中的钛元素含量基本为零,钴元素的含量高于心部的平均含量,钨元素含量的变化不大。     

高能球磨制备纳米掺La硬质合金粉末

用XRD、SEM和DTA等分析检测手段，研究了高能球磨过程中，掺La硬质合金粉末的结构、形貌和相的变化。结果表明：微量La的加入，有利于硬质合金粉末晶粒的细化；高能球磨10h，即可获得晶粒度为30nm的掺La硬质合金粉末；高能球磨20h,Co相的X－ray衍射峰消失，说明Co相已完全固溶或亚固溶于WC相中。高能球磨30h，可获得晶粒度约10nm的掺La硬质合金粉末。DTA分析表明，与高能球磨前的粉末相比，在300－600℃温度范围内加热时，高能球磨掺La硬质合金粉末出现了明显的结构弛豫，说明粉末晶粒内部产生了许多缺陷，如：内应力、位错、晶格畸变等。     

添加剂改性WC硬质合金的性能与应用研究

系统论述了国内外对改性WC硬质合金致密度、抗氧化性、耐腐蚀性、硬度、断裂韧性、强度及耐磨性等性能的研究进展,对制约各项性能的影响因素进行了简要分析,主要涉及组成成分、微观组织和烧结工艺等方面.介绍了改性WC硬质合金在切削刀具、矿用工具、模具及耐磨耐蚀构件领域的应用现状,并对WC硬质合金的未来发展方向进行展望,为进一步扩...     

超细晶粒硬质合金刀具在加工耐热合金钢中的应用

超细晶粒硬质合金是一种高硬度、高强度和高耐磨性兼备的硬质合金,它的WC粒度一般为0．2～1．0μm以下,大部分在0．5μm以下,是普通硬质合金WC粒度的几分之一到几十分之一,具有硬质合金的高硬度和高速钢的强度。其硬度一般为90～93HRA,抗弯强度为2000～3500MPa,比含钴量相同的一般WC-Co硬质合金要高,     

超细硬质合金磨削残余应力仿真与实验研究

本文进行了金刚石砂轮平面磨削超细硬质合金残余应力有限元仿真,通过ANSYS软件中的APDL参数设计语言,完成了对超细硬质合金材料建模、网格划分、加载、求解的整个过程,并对超细硬质合金磨削表面残余应力进行了实验论证,得出了不同磨削参数下的磨削残余应力值,对比了不同目数砂轮和不同WC晶粒硬质合金在同一磨削参数下的残余应力值。研究发现,目数小的砂轮磨削时产生的残余应力值要大,WC晶粒度越小,磨削的残余应力值越大。结果表明,实验结果与有限元模拟大致相同。     

基于ImageJ的硬质合金晶粒度分析

用扫描电子显微镜(SEM)观察超细硬质合金显微组织,并拍摄背散射电子图像(BSE),借助ImageJ图像分析软件测量合金的晶粒度。实验结果表明,借助ImageJ,采用等效圆直径法(ECD)能够准确测量超细硬质合金的WC晶粒度。     

超细晶粒硬质合金的力学性能与微观结构

对国内外用于航空铝合金高速铣削加工的10种硬质合金刀具进行了化学成分和力学性能的检测.采用X射线衍射法、X射线荧光法、扫描电子显微镜、金相显微镜和体视显微镜等手段,对比分析了硬质合金化学成分、显微结构及其缺陷对其力学性能的影响.结果显示,超细硬质合金具有比亚微米硬质合金具有更优越的力学性能.当超细硬质合金的Co含量为12wt％,WC晶粒度为0.3～0.5μm时,硬度、断裂韧性和抗弯强度分别为1460 ×9.8 N/mm2,10 MPa·m1/2和4300 MPa,其综合力学性能最好.超细硬质合金对其结构缺陷相当敏感,晶粒分布不均匀、Co池和孔隙等结构缺陷形成了初始裂纹源,对材料的断裂韧性和抗弯强度产生不利影响.     

超细晶硬质合金刀具切削高温合金试验研究

使用普通晶粒度硬质合金YG8和超细晶硬质合金YG8UF两种材料刀具,分别对GH2132高温合金进行了干式切削试验,对比了两种刀具在不同切削速度条件下的切削力和刀-屑摩擦系数,测定了刀具后刀面的平均磨损宽度VB值,借助扫描电镜观察了刀具后刀面的磨损形貌,同时对刀具的磨损机理进行了分析.结果 表明,晶粒细化可以使切削力降低,刀-屑间平均摩擦系数减小.当切削速度达到65m/min后,超细晶硬质合金刀具YG8UF的使用寿命是普通晶粒度硬质合金刀具YG8的(3～4)倍.超细晶硬质合金刀具比通晶粒度硬质合金刀具具有更好的抗磨料磨损、粘着磨损和扩散磨损性能.     

硬质合金模压成型收缩系数对压制性能与物理性能的影响

选用5μm、3μm和0. 8μm晶粒度的WC混合料为原料,研究不同模压收缩系数条件下、硬质合金产品的压制性能与物理性能。利用试验结果建立了收缩系数与压制压力之间的指数方程关系式。指数方程表明:随着收缩系数增大,压制压力呈指数曲线降低,压制弹性后效也随之减小;随着混合料WC晶粒度减小,压制压力与弹性后效随之增大。压制5μm、3μm和0. 8μm WC晶粒度的混合料时,以压坯不出现裂纹为标准,确定最小收缩系数应分别不小于16. 5%、16. 5%以及17%。当收缩系数从16%增大到20%,硬质合金产品的孔隙度与抗弯强度在某一收缩系数点处出现明显的物理性能变差趋势,因此,5μm、3μm和0. 8μm WC晶粒度的模具收缩系数应分别≤17. 5%、18. 5%及19%。     

超细晶粒硬质合金刀具材料的研究进展

评述了超细晶粒硬质合金刀具材料的应用、材料设计开发体系以及材料制备工艺的研究现状,阐述了超细晶粒硬质合金晶粒长大抑制剂的抑晶机理、棒料制备工艺以及烧结工艺方法和特点的研究进展,并对超细晶粒硬质合金刀具材料的研究发展方向性能提升途径和趋势进行了展望。