中国超细和纳米晶WC-Co硬质合金的研究开发概况

概述了我国超细和纳米晶W C-Co硬质合金的研究开发现状。我国在制备超细晶硬质合金100nm左右的纳米级粉末原料(W C,W C-Co复合粉末)的批量化生产技术及烧结过程中抑制W C晶粒长大等关键技术方面已取得重要进展,可批量生产0.4～0.6滋m级超细晶硬质合金。添加新型VC基二元晶粒生长抑制剂可实验室制备W C平均晶粒度70nm的纳米晶硬质合金并获得优异性能。在此基础上,对生产技术的重点方向进行研究开发,推动我国超细晶硬质合金向产业化发展的基础条件已趋于成熟。     

超细晶粒硬质合金

本文综述了超细晶粒硬质合金的性能,国内外发展概况,制造方法,添加剂Cr_3C_2、VC、(Ta、Nb）C和杂质对硬质合金性能的影响,以及该类硬质合金的发展前景。     

超细WC-Co硬质合金研究进展

超细晶硬质合金（合金中WC晶粒平均尺寸为0．1～0．6微米）具有高强度、高硬度、高耐磨性等优良性能,满足了现代工业和特种难加工材料的发展,因而,近10年来超细晶硬质合金一直是国际硬质合金学术和产业界研究的热点。     

超细晶粒硬质合金生产工艺条件探讨

一、前言 现代材料的发展和应用,对机械加工行业所使用的刀具提出了更高的要求。为此,人们开始研制具有更高硬度、强度和红硬性的超细晶粒硬质合金刀具。     

超细WC-Co硬质合金研究综述

从超细WC-Co硬质合金的原料、晶粒长大抑制剂、制备工艺和过程机理等方面,综合评述了近年来国内外关于超细WC-Co硬质合金的研究成果。     

超细WC-Co硬质合金的微波烧结研究

采用微波烧结工艺制备了WC-Co超细硬质合金,并研究了烧结工艺对烧结样品性能的影响。结果表明:微波烧结与真空烧结WC-Co超细硬质合金相比烧结温度更低,保温时间更短,在1300℃的烧结温度下瞬时保温(0min),密度就可达到14.27g/cm3,而且在烧结温度1350℃保温0min时硬度HRA达到94.0,并且样品WC晶粒尺寸在烧结过程中长大不明显,随着烧结温度的提高和保温时间的增加WC晶粒尺寸的变化不大。     

超细晶WC-Co硬质合金制备技术的研究

以经喷雾转化、煅烧、低温还原碳化工艺制备出的纳米晶WC-6%Co复合粉末为原料,不添加晶粒长大抑制剂,经湿磨、成形和压力烧结工艺,成功制备出WC晶粒度在400nm左右的超细晶WC-Co硬质合金,并与传统工艺制备的合金进行性能对比。结果表明:复合粉末制备的合金中WC晶粒大小、组元分布更加均匀,晶粒无异常长大现象,强度和硬度均高于传统工艺制备的合金。     

以紫钨为原料制备超细WC-Co硬质合金

超细硬质合金具有高硬度、高耐磨性等优异性能,保证超细硬质合金的晶粒度小而且均匀的一个关键因素就是以粒度细小、分布均匀的超细WC粉末为原料。超细WC粉末的制备过程中,常用的氧化物原料为蓝钨,以紫钨为原料的制备工艺报道较少。采用相同的工艺,分别以蓝钨和紫钨为原料制备出超细WC粉末,并采用相同工艺制备出超细硬质合金,对两种产品性能进行对比,发现以紫钨为原料制备出的超细硬质合金晶粒度小,强度和硬度高,具有较好综合性能。     

超细WC-Co硬质合金注射成形技术的研究现状

超细WC Co硬质合金具有超高强度和硬度的特点 ,在各行业获得越来越广泛的应用。粉末注射成形技术 (PIM )可以以低成本的优势制备超细硬质合金制品 ,制品尺寸精度高、形状复杂程度高 ,因此获得了越来越多研究者的关注。本文综述了超细硬质合金注射成形技术的工艺特点、技术研究现状以及目前存在的主要问题 ,并指出了超细硬质合金注射成形技术的发展前景     

超细/纳米硬质合金及晶粒长大抑制剂的研究

超细／纳米WC-Co硬质合金由于其优越的性能而获得更加广泛的应用,从而成为近年来各国政府研究学者及厂矿企业十分关注的热门话题。本文综述了国内外在超细／纳米硬质合金及晶粒长大抑制剂方面的研究进展。重点介绍了超细／纳米WC-Co复合粉末的制备技术和新的烧结工艺以及晶粒长大抑制剂的种类、添加方式和作用机理。     

难熔钨合金与硬质合金的研究新动向

难熔钨合金和硬质合金在工业中应用很广泛,本文主要介绍近年来在超细/纳米钨合金和硬质合金粉末和合金制备技术方面的研究新进展,重点阐述了注射成形、喷雾转换、溶胶-喷雾干燥-热还原以及合金的晶粒控制等技术,并指出了今后钨合金和硬质合金的研究发展方向。     

超细晶钢理论及技术进展

叙述了由国家973项目:“新一代钢铁材料的重大基础研究”所开展的超细晶钢理论及技术进展。形变相变耦合、纳米析出相引起超细晶以及机械制造用钢的超细晶热处理是3 个主要手段。相应的组织性能预报、细晶钢的焊接及化学冶金高洁净、凝固均质化及细化是制造和应用的关键技术。     

Ultrafine Grained HSLA Steels for Cold Forming

 This research shows, through the analysis of three steels that comply with the EN 10149-2 Euronorm, examples of ultrafine grained (or ultrafine ferrite) ferrous alloys, with ASTM grain sizes close to 14 (2 3 m). These steels are microalloyed with Ti-Nb and have been produced by advanced hot rolling controlled techniques in the factories of ArcelorMittal de Avilés (Asturias, Spain) and are mostly used in automotive and construction applications. By comparison, other techniques to obtain ultrafine grained steels are mentioned, though they have not yet reached the industrial level and are produced in laboratories due to the fact that their mechanical properties (low strain hardening coefficient "n") don't allow cold working operations such as bending, stretching nor drawing.     

Structural Ultrafine Grained Steels Obtained by Advanced Controlled Rolling

Steels with ultrafine grains (lower than 5 μm), which usually known as ultrafine ferrite or ultrafine grained materials, are presently the object of intense research, because of the improvement in resistance and fracture toughness they may reach compared to conventional steels (with grain sizes above this value). It is shown that the forenamed steels designated in the Euronorm EN 10149-2, which are manufactured by advanced techniques of controlled rolling and mainly used in automotive industry, have an ultrafine grain size in the range of 2.5 to 3.5 μm, and with elastic yield stresses higher than 400 MPa. Based on the Morrison-Miller criterion, it is shown that values of the strain-hardening coefficient lower than 0.08 would make the industrial application of these steels unfeasible.     

超细晶钢在不同温度下塑性变形机制的研究

将晶粒尺寸分别为2、7、80μm的微合金钢在295～973K温度范围内进行单轴拉伸试验，通过对比分析3种不同晶粒尺寸微合金钢的工程应力一应变曲线及微观组织，讨论了超细晶粒钢在不同温度下的塑性变形机制。在295～473K范围内，3种不同晶粒尺寸微合金钢的塑性变形机制以位错运动为主；在573K，晶界滑动开始在超细晶粒钢中出现，在973K，成为塑性变形的主导机制；粗晶粒钢在573～973K范围内以位错运动为塑性变形的主要机制。     

化学沉淀法制备超细WC-Co复合粉的研究

以钨酸铵和硝酸钴为原料,经化学沉淀后煅烧,然后在真空气氛下直接还原碳化制得超细WC-Co复合粉。考察了化学沉淀过程中料液浓度、反应温度和反应后母液的pH值等因素对所得前驱体氧化物粒度及收率的影响。用XRD和扫描电镜对所得超细WC-Co复合粉进行了分析和观察。结果表明,采用这种方法可以制取形貌规则,分散性良好的超细WC-Co复合粉,并且此法原料成本低,工艺简单,过程易控。     

The Evolution of Ultrafine Grained Structure Formation Through Isothermal Static Phase Transformation

In the current study,a 0.3C-2Si-2Mn-0.28Mo (in wt%) steel with high hardenability was deformed at a relatively low temperature followed by isothermal static phase transformation.This novel thermomechanical processing made it possible to successfully produce an ultrafine ferrite grained structure (～2 μm) in the absence of both dynamic phase transformation and controlled cooling.The use of a model Ni-30Fe austenitic alloy showed that the low temperature deformation induced very fine intragranular defects throughout the microstructure,which would then act as fine spaced ferrite nucleation sites at an early stage of phase transformation.As a result,the coarsening of ferrite was extremely limited during isothermal phase transformation,resulting a very fine ferrite grained structure;even nanoscale in the region of the prior austenite grain boundary.     

超细晶WC-Co硬质合金用纳米钴粉的研究现状与展望

粘结剂原料钴粉在制备超细晶WC-Co硬质合金中的作用至关重要.采用超细/纳米级粒度的球形钴粉不仅可以降低合金的烧结致密化温度从而抑制WC晶粒异常长大,同时能够减少球磨混合时间、改善合金中的钴相分布,有助于获得高性能的超细和纳米晶WC-Co硬质合金.总结了近年来超细和纳米晶WC-Co硬质合金用钴粉的国内外研究开发状况,介绍了采用液相沉淀-氢还原法制备球形纳米钴粉的取得的实验成果,指出该法是生产超细和纳米晶WC-Co硬质合金用纳米钴粉的一种行之有效的新工艺路线.     

WC-Co硬质合金的强韧化

从纳米WC粉末的制备，添加稀土元素，烧结工艺等多方面综述了硬质合金强韧化的主要途径。指出：使用纳米WC粉末，添加适量稀土元素，采用先进的烧结工艺是制备超细或纳米晶高性能硬质合金的有效方法。