国内外无钴少钴硬质合金研究概况

1 世界钴资源与硬质合金产量钴是世界性的短缺资源。据1990年的世界钴市统计,一些主要钴产国产量达到了20873t,比上一年净增1006t,产量最大的是扎伊尔达到10033t,但这些国家钴的总消耗量估计为23000t,存在缺口。据1977年勘查,全世界钴的储量为450万t,而按1975年的消耗量计算,已探明的钴资源估计可用78年,另有资料认为只能再用60年或35年。     

低钴及无钴硬质合金的研制

本文阐述了用镍,铁代替或部分代替钴制成的硬质合金,粘结剂中以３０％的镍代替钴制成硬质合金,其性能比较接近ＷＣ－Ｃｏ硬质合金,将其应用于生产过程中,可取得较好的经济效益。     

钴相梯度分布硬质合金的研究

研究了双相梯度硬质合金基体η相的生成及钴相梯度分布的组织特征，并分析了其生成机理。     

硬质合金热处理和钴粘结相的转变温度

本工作证实WC-Co系硬质合金通过热处理可以提高其抗弯强度。所增加的抗弯强度决定于合金中钴的含量,钴含量越高的合金,其抗弯强度的增加重也就越多。主要是由于淬火热处理抑制了高温稳定的面心立方钴相转变成密排六方钴相。
本实验还采用差热分析仪测定了WC-Co系合金在加热过程中,密排六方钴相转变成面心立方钴相的相变温度。发现其相变温度随合金中钴含量的增加而升高,如YG8是742℃,YG15是770℃,YG20是821℃,这是由于高钴合金的粘结相在升温过程中有较高的钨含量。
本实验中还发现,烧结后低钴硬质合金要高于高钴硬质合金的粘结相中的钨含量,因为低钴硬质合金的烧结温度通常是高于高钴硬质合金,一般说来烧结温度越高,则粘结相中的钨含量也就越高,但当烧结态硬质合金再一次加热时,其钴结相中的钨含量要增加。所以淬火后高钴硬质合金的粘结相中的钨含量甚至比低钴硬质合金的粘结相中的还要高,这就是为什么钴粘结相由密度六方转变成面心立方的温度随硬质合金中钴含量的增加而提高。     

硬质合金中镍和钴的连续测定

利用镍、钴的ＥＤＴＡ络合物在强碱性介质中有效稳定常数的不同，用钙盐返滴定的方法，对硬质合金中的镍、钴两元素进行连续测定。方法快速、准确，相对标准偏差小于２％，测定结果与标准值或经典的分离分别测定法的结果均基本相符。     

钇在钴基合金和硬质合金中的作用

对钴基合金和ＹＧ８Ｒ硬质合金进行了Ｘ射线衍射、ＳＥＭ、ＴＥＭ和ＥＤＳ的观察和分析。结果表明：稀土的加入对钴相的晶格参数没有影响，但使钴相的粒度显著变小，并使合金中ＷＣ相晶粒尺寸的不均匀和分布的不均匀得到明显改善；在Ｃｏ基（Ｃｏ－ＷＣ－Ｙ）合金中可形成的稀土相有稀土氧化物Ｙ２ＷＯ６和稀土金属经物Ｃｏ５Ｙ８和Ｃｏ２Ｙ。     

低钴含量粗颗粒WC-Co硬质合金的真空烧结

文章分析了不同预烧和烧结工艺条件对低钴含量粗颗粒ＷＣ－ Ｃｏ 硬质合金性能的影响, 探索了采用真空烧结获得高性能低钴含量粗颗粒ＷＣ－ Ｃｏ硬质合金的可行性。     

节钴型梯度硬质合金的研究

分析了梯度硬质合金国内外的研究现状，结合国内原材料的来源状况，在考虑节钴又不改变生产工艺的前提下，设计研究了一种铁、镍代钴与WC-Co复合而成的梯度功能材料。应用结果表明，效果良好，提高了产品的市场竞争力。     

镍代钴矿用硬质合金的新进展

概述了镍代钴矿用硬质合金的国内外进展情况．     

EDTA直接滴定法联测硬质合金中钴镍

以紫脲酸铵为指示剂，用ＥＤＴＡ为滴定剂，在氨性介质中联测Ｃｏ，Ｎｉ。首先取一份试液，用ＥＤＴＡ直接滴定剂Ｃｏ－Ｎｉ的合量。然后，另取一份试液，用（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８掩蔽Ｃｏ，再用ＥＤＴＡ滴定测得Ｎｉ分量。该方法用于硬质合金中Ｃｏ，Ｎｉ的测定，结果满足。     

低钴含量梯度硬质合金钎片的研究

研究了平均钴质量分数为6.5%在钎片体内呈梯度变化分布的硬质合金的机械性能和使用性能。结果表明它有较好的机械性能和凿岩性能,且成本较低,可以替代传统的YG9C和YG11C牌号硬质合金钎片。     

纳米硬质合金烧结技术进展

介绍了用于纳米硬质合金烧结的压力烧结、场辅助烧结、微波烧结、二步烧结等新技术，在评价各种烧结方法的基础上，以实验依据充分论证了普通真空烧结在纳米硬质合金制备中的可行性。     

高质量低钴矿用硬质合金的研制和生产

运用矿用硬质合金非均匀结构的理论，以优质、结晶完整的ＷＣ粉和高纯细的的钴粉为原材料，利用先进的烧结等静压设备，采用“正碳烧结”和高压热等静压工艺，成功地研制和生产出了含钴６％的高质量矿用硬质合金。经现场使用，效果良好，其质量基本达到山特维克矿用硬质合金水平．并已投入大批量生产。     

镧元素对钨钴硬质合金的影响

通过正交设计实验方法分析了合金元素对钨钴硬质合金YG6性能的影响规律。结果表明镧元素能同时提高YG6硬质合金抗弯强度11％,HRA.硬度值0.2.计算确定出制备过程的最优工艺参数为:烧结温度在1396～1410℃,镧含量在0.92％～1.04％范围内。镧元素对结构的影响表现为:细化WC晶粒。     

TaC对高钛亚微米钨钛钴硬质合金性能的影响

配制了TaC含量不同的5种钨钛钴硬质合金混合料,球磨72h使混合料平均粒度为270nm;冷等静压制备压坯,1 380℃真空烧结。测试了试样性能,观察了金相组织,进行了讨论分析。结果表明:随TaC增多,合金密度和相对磁饱和强度都下降,矫顽磁力先升高后降低,含0.6%(质量分数,下同)TaC的合金有较大矫顽磁力值。在TaC含量≤0.6%范围内,合金硬度随TaC量的增加而升高;TaC含量0.6%,合金硬度值明显下降。添加0.4%TaC与未添加TaC的合金比较,前者的抗弯强度增加幅度较大;TaC添加量0.4%时,合金抗弯强度随TaC量增加而逐步下降。TaC具有抑制晶粒长大的作用,添加0.4%TaC的合金有较好的综合性能。     

WC—Co硬质合金钴含量的无损测定

导出了WC-Co硬质合金钴含量、钨和碳在粘结相(γ相)中固溶度同合金密度及比饱和磁化强度的关系。从而得到了一种用合金密度和比饱和磁化强度测定值无损测定WC-Co硬质合金真实钴含量的简便、实用的实验方法。测钴精度(相对误差)达1％,并进行了实验验证。