非均匀结构YT5R稀土硬质合金综合性能的研究

着重研究了非均匀结构的YT5R稀土改性硬质合金的综合性能,结果表明,添加微量稀土、具有非均匀结构的YT5R强韧性良好,耐磨性明显优于YT5合金,耐用度可提高30%以上。     

稀土在硬质合金中的应用研究

从选择稀土的加入形态、方式和数量入手,研制成功了稀土添加剂并以WC—Co(YG型)及WC—TiC—Co(YT型)合金为应用对象,研究了稀土对合金性能及组织结构的影响.结果表明,稀土的加入明显地提高了两类合金的抗弯强度、耐磨性和冲击性能,降低了切削力和摩擦系数.含稀土的硬质合金组织状况得以改善,加入稀土后粘结相中α—Co的含量提高,并与S、O等杂质形成化合物,从而产生了净化相界的作用.     

稀土添加剂对WC-Co硬质合金孔隙影响的研究

本文根据稀土强化碳化钨—钴硬质合金的实验事实，研究了稀土添加剂对WC－Co硬质合金孔隙度和孔隙尺寸的影响，对稀土添加剂在碳化钨—钴合金中的强化机理进行了探讨．结果表明：加入适当的稀土添加剂可使合金中的总孔腺度降低，较大的B类孔隙基本消失．     

稀土元素对硬质合金钴粘结相影响的研究

利用配备能谱仪（EDS）的透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对添加稀土元素前后的YT14硬质合金的钴粘结相进行了研究．结果表明，微量稀土元素加入后，钴粘结相中W、Ti元素的固溶量提高；钴粘结相中f．c．c－Co相的点阵常数和所占的体积分数均较未加稀土的合金增大了．根据实验结果对稀土元素强化硬质合金的机理进行了探讨．     

微量钴对无金属粘结相WC硬质合金烧结致密化与WC晶粒生长行为的影响

采用Cr3C2、VC掺杂超细WC为原料和无压真空烧结工艺,通过合金微观组织结构的观察与分析,研究了添加质量分数为0.3%的Co对无金属粘结相WC硬质合金烧结致密化与WC晶粒生长行为的影响。结果表明,微量Co的存在加速了WC的烧结致密化过程,与此同时也导致了WC晶粒明显的各向异性非连续晶粒长大。在上述研究基础上,提出了一种无金属粘结相WC硬质合金的低成本制备工艺,探讨了超细硬质合金中WC晶粒生长机制,提出了超细硬质合金的质量改进建议。     

影响YT5硬质合金热电性能的主要组织因素

由于硬质合金材料的热电性能与其使用寿命有密切相关性,因此对YT5硬质合金材料的热电性能从主要化学元素、晶粒状态、晶格结构等影响因素方面进行了实验分析,试验结果表明,WC晶粒尺寸及钴相晶格常数是影响YT5硬质合金热电性能的主要因素。     

WC-Ni-Fe-Mo硬质合金的微观结构与性能研究

本文采用低压烧结的方式制备了性能良好的 WC–Ni–Fe–Mo 硬质合金,研究分析了不同 Mo 添加量对 WC–Ni–Fe硬质合金组织性能的影响。结果表明：不同 Mo 添加量对 WC–Ni–Fe 硬质合金的微观结构与性能有着显著地影响。添加微量的 Mo 可以抑制 WC-Ni-Fe 硬质合金中 WC 晶粒的溶解再析出长大,一定程度上可以细化 WC 晶粒。随着 Mo 在 WC–Ni–Fe 合金中的含量增加,合金孔隙率逐渐下降。密度先下降后升高,而抗弯强度的变化趋势则相反。当 Mo 添加量较少时,合金的硬度较为稳定,抗弯强度明显提升,而断裂韧性逐渐降低;当 Mo 添加量较大时,合金的硬度、抗弯强度降低,而断裂韧性上升。当 Mo 的添加量为0.5 wt %时,合金具有最佳的力学性能,可与同比例 Co 含量的 WC–Co 硬质合金相媲美,其维氏硬度为 HV 1460、抗弯强度为 4245 MPa、断裂韧性为 17.01 MPa·m1/2。     

稀土对钴基合金及硬质合金的影响

本文用多种检测手段对钴基合金与硬质合金进行了观察分析。结果表明：微量稀土元素使钴基合金抗拉强度提高约一倍，孔隙度有所下降，孔隙分布变得细散均匀，稀土相主要分布在合金孔隙处及晶界、相界处，也有少量存在于Co相与WC相内．形态多呈球形，尺寸一般＜0．5μ．成分为Y2WO6化合物及Y2Co金属间化合物．稀土的加入提高了Co相的层错能，层错宽度明显减少。稀土在晶界及相界的偏聚使合金的组织结构细化和均匀化了．     

超细晶WC-10Co-VC-NbC硬质合金的组织与性能

通过球磨与真空烧结方法,制备了含VC与NbC的超细晶WC-10Co硬质合金.采用X射线衍射、扫描电镜和硬度及断裂韧性测试,研究了微量VC与NbC对超细晶WC-10Co硬质合金的组织与性能影响.结果表明,添加微量VC与NbC,能明显提高基体合金的硬度与断裂韧性,降低硬质合金中WC晶粒的长大,WC的平均晶粒尺寸从673 nm降低至430 nm.同时也减少了烧结过程中Co3W3C相的形成.     

以Ni作粘结剂的硬质合金

对镍取代或者部分取代WC—Co硬质合金中的粘结相及用镍粘结TiCN金属陶瓷过去已有不少的研究报道和评述。一般认为WC－Ni硬质合金具有与WC－Co硬质合金相同的抗弯强度，但其硬度要低100～200HV。钴相具有较高的加工硬化速度，而镍具有较好的断裂韧性。但是在镍中加入0．5％的铬时，则可得到比钻粘结的合金更高的硬度、抗弯强度和硬化速度。由于WC－Ni合金性能的改进，因此WC－Ni合金不仅用于作稀土磁性材料的压制模，而且在核工业和抗氧化、抗腐蚀等领域也得到了应用。用镍代替30％的钴时，所制得的合金具有更高的延展性，因而可用作…     

Cr-RE共掺杂WC-Co合金烧结体表面RE_2S_3和RE_2O_2S相的原位形成(英文)

采用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射仪对具有WC+β(β为钴基粘结相)两相结构的WC-11Co-0.71Cr3C2-0.06RE(RE为含La、Ce、Pr、Nd的混合稀土)硬质合金烧结体表面进行观察与分析。结果表明,在烧结过程中合金中的La、Ce、Pr、Nd通过定向迁移与烧结炉内气氛中的S、O等杂质元素结合,在合金烧结体表面形成RE2S3(主)和RE2O2S(少量)弥散相。从合金中Cr3C2的热力学稳定性、Cr在Co中的溶解度特性以及稀土原子激发等3个方面,对稀土迁移活性的激发机制和稀土原子的定向迁移机制进行分析与讨论。     

稀土Ce对铸态AlCuMgAg合金耐热性能的影响

采用拉伸测试与透射电镜(TEM)，研究了稀土Ce对铸态Al-5.3Cu-0．8Mg-0．6Ag(质量分数)合金的组织和耐热性能影响。结果表明，添加质量分数为0．20％～0．45％的Ce，在室温到300℃，铸态合金的室温抗拉强度和高温耐热性能得到了提高。金相显示，稀土Ce的添加能明显细化铸态合金的晶粒，减少晶界上Cu的偏析。透射电镜分析表明，合金中的主要强化相为Ω相；添加微量Ce能细化合金中的强化相，提高该相的析出密度。同时研究也表明，当合金中同时添加微量Ce和Ti时，铸态合金中形成了一种AlxTi6Ce3Cu的大块稀土化合物相，这种化合物相严重降低了合金的拉伸性能。     

添加微量Y_2O_3对WC-8%Ni合金微观组织与性能的影响

采用冷等静压与真空烧结工艺制备硬质合金试样,利用排水法、SEM、EDS、三点弯曲法等研究了添加微量Y2O3对WC-8%Ni合金微观组织与性能的影响。结果表明,添加微量Y2O3可以降低WC-8%Ni合金的烧结温度及孔隙度,WC-8%Ni合金的真空烧结温度在1510℃左右,而WC-8%Ni-Y2O3的真空烧结温度为1480℃左右;添加的Y2O3弥散分布于粘结相,起到弥散强化的作用,提高了合金的抗弯强度。     

Ce在黄K金中的分布及对铸态组织影响

研究了在黄色金合金中添加不同含量微量稀土元素Ce对合金的影响,包含稀土元素Ce的黄色金合金的中间合金中,稀土在中间合金中除少量固溶在合金基体中外,其余与合金元素反应生成化合物相CeAg6在晶间析出。在金合金中,这些稀土化合物相在熔炼过程中熔入合金熔液中,当Ce含量低于固溶度时,Ce基本上均匀固溶在合金基体中,随Ce含量增加,Ce与金反应生成析出相Au51Ce14在枝晶间隙析出。当微量稀土添加到彩色金合金中时,合金晶粒及铸态组织均得到明显细化。当稀土含量增加到0．5％时,合金发生明显变质作用。微量稀土添加黄彩色金合金中,随稀土添加,合金液相温度区间增大。凝固过程中溶质再分配,造成固液界面前沿成分过冷度增大是稀土在彩色金合金中主要的晶粒细化机理。     

Ni3Al添加量对WC-Co硬质合金中WC晶粒形状的影响

采用粉末冶金制备技术,以粗WC粉末、Co粉和WC＋Ni3Al预合金粉末为原料制备出WC-40vol％（Co—Ni,Al）硬质合金。利用扫描电镜和透射电镜研究了不同NbAl含量对WC-40vol％（Co—Ni3Al）硬质合金中WC晶粒形状的影响规律。结果表明：W在Co粘结相中的固溶度接近25．4wt％,而W在Ni,Al粘结相中的固溶度接近9．5wt％,随着NbAl含量的增加,粘结相对W的固溶度减小,合金中的WC晶粒圆钝和细小;WC晶粒表面上出现明显的台阶。相应的,延长烧结时间,WC—Co—Ni3Al硬质合金具有与WC—Co硬质合金相同的WC生长行为,WC-40vol％（Co—Ni3Al）硬质合金中的WC晶粒表面上的台阶处出现明显的刻面。     

含Ce化学镀Co-Ni-B合金镀层功能特性的研究

借助磨损试验机和振动样品磁强计等研究了稀土金属Ce对化学镀Co-NI-B合金镀层磨损体积、磁化强度、矫顽力和磁导率的影响。结果表明：稀土Ce明显地提高了Co-Ni-B合金镀层的耐磨性，随镀液中稀土铈添加量增加，合金镀层的磨损量是先降后增，在镀液里Ce=0．8g／L时最小。稀土铈影响了化学镀Co-Ni-B合金镀层的电子结构和磁矩，与非晶态的Co-Ni-B合金镀层相比，微晶结构的Co-Ni-B-＆合金镀层具有较高的饱和磁化强度和磁导率，较低的剩余磁化强度和矫顽力，显示出了良好的软磁性能。     

WC-Ni硬质合金研究

研究以Ni替代Co作硬质合金粘结剂，通过在Ni中添加适量的金属添加剂，来提高和改善WC－Ni硬质合金性能，采用此方法生产出来的WC－Ni硬质合金的机械性能和使用性能完全可以达到WC—Co硬质合金的水平．     

CeO_2对2A12铝合金微弧氧化膜层组织和性能的影响

在硅酸盐电解液中添加稀土二氧化铈(Ce O2)颗粒,采用恒流模式在2A12铝合金表面制备陶瓷膜层。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、粗糙度仪、硬度计、极化曲线等手段研究Ce O2颗粒对2A12铝合金微弧氧化陶瓷膜层微观形貌、组织、粗糙度、硬度和耐蚀性的影响。实验结果表明:添加Ce O2使膜层表面微孔直径减小,膜层粗糙度下降,厚度增加。Ce O2颗粒进入膜层中大部分以Ce O2化合物沉积形式存在,微量Ce O2参与反应以Ce O、Ce Al11O8化合物形式存在。Ce O2颗粒具有促进γ-Al2O3向α-Al2O3转变的作用,从而提高了膜层的硬度。当Ce O2浓度为3~4 g/L时膜层耐蚀性能较好。     

Cr、V、RE添加剂对特粗晶与超粗晶硬质合金微观组织与性能的影响

利用特粗晶与超粗晶硬质合金粗大粘结相平均自由程以及粗大WC原料粉末的特性,研究单一Cr、V以及Cr-RE与V-RE添加剂对特粗晶与超粗晶WC-Co合金微观组织结构、物理力学性能以及合金中Co粘结相纳米压痕力学性能的影响。结果表明,在此合金体系,Cr的加入可使合金保持微观组织结构均匀、WC晶粒粗大以及高韧性的特性,而且可使Co粘结相纳米压痕硬度HV2 mN提升了20.5%;V的加入使合金中WC晶粒大小出现明显两极分化,并显著降低合金韧性;微量混合稀土(RE)对V和Cr在合金中的作用行为影响不显著;合金矫顽磁力、硬度以及Co粘结相弹性模量对合金成分变化不敏感。     

Y_2O_3对锌熔再生硬质合金组织及性能的影响

以锌熔回收的WC为原料制备YG8硬质合金以及添加稀土氧化物的YG8-RE合金,通过金相、SEM分析了稀土氧化物的作用机理。研究发现,添加稀土氧化物能改善合金的晶粒均匀性和孔隙度,提高合金的性能。添加稀土氧化物能够使得合金粘结相中α-Co的稳定性增强,并使断裂方式发生改变,提高了合金强度。