不同粘结相WC基硬质合金微观结构与性能

以碳质量分数为理论含碳量的WC为硬质相,在1450℃下通过气压烧结制备WC-20Fe,WC-20Ni和WC-20Co硬质合金,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电子探针和力学性能测试研究了不同金属粘结相对烧结硬质合金微观结构和力学性能的影响。结果表明：WC-20Fe合金出现η脱碳相(Fe₃W₃C),W在粘结相Fe中的溶解度仅有1.915%(质量分数),WC晶粒尺寸最小。WC-20Ni合金渗碳出现石墨相(C),W在粘结相Ni中的溶解度达到10.753%(质量分数),WC晶粒尺寸最大,合金硬度最小。WC-20Co合金为正常两相区组织(WC+γ),具有最高抗弯强度2720 MPa和最大硬度934.41 kg·mm^-2。所有合金断裂模式均为脆性断裂和沿晶断裂,WC-20Co合金断口出现明显的粘结相撕裂。     

不同粒度镍粉对WC－9％Ni硬质合金性能和组织的影响

研究了不同粒度镍粉对ＷＣ－９％Ｎｉ硬质合金性能和组织的影响，并对镍聚集现象给合金材质造成的不良影响进行了讨论。     

稀土元素对WC—Ni硬质合金性能的影响

研究了稀土元素对Ｎｉ代Ｃｏ硬质合金性能的影响，结果表明，稀土元素可使ＷＣ－８％Ｎｉ硬质合金的性能大大提高，因而使其可以在许多领域取代传统的ＷＣ－Ｃｏ硬质合金。     

SiC添加量对WC-Co硬质合金微观结构和性能的影响

SiC作为陶瓷复合材料增韧相能够大大提高陶瓷复合材料的机械性能,使得SiC在陶瓷刀具的应用得到了充分的研究与长足的发展。为了研究纳米SiC添加量对WC-Co合金微观结构、力学性能和切削加工性能的影响,本研究根据控制变量法,设置SiC添加量为0%、0.5%、1.0%、1.5%和2%(质量分数,下同)5个试验组,通过粉末烧结将其烧结成块并进行SEM测试以及机械性能测试,再将5个试验组的粉末制成同一型号的刀具进行切削试验。结果表明,SiC对合金中WC硬质相晶粒生长具有一定的抑制效果,但过量的SiC易导致硬质合金中Co池的出现。当SiC添加量为1.0%时,硬质合金的硬度和断裂韧性均达到最高值,分别为92.1HRA、1576HV₃₀和10.2MPa·m^1/2。使用含SiC硬质合金刀具对GH4169高温合金进行切削试验,结果表明,当SiC添加量为1.0%时,后刀面磨损量最小,约为0.16mm,当SiC添加量为2.0%时,后刀面磨损加大,为0.37mm。     

添加剂对双晶结构硬质合金微观组织和性能的影响

以粗细两种粒度WC粉、Co粉为原料,分别选取Mo、Cu、VC、Cr₃C₂、Y₂O₃为添加剂,采用粉末冶金法制备了具有不同WC晶粒度分布、不同添加剂的硬质合金,并使用XRD、SEM、排水法和维氏硬度计分别分析合金的物相组成、显微组织、密度和力学性能。结果表明:所制备合金物相组成几乎一样,均显示出较明显的WC峰;随着粗晶WC与细晶WC粉末质量比的降低,合金中异常长大的WC晶粒减少、硬度持续增大但韧性下降。添加剂能够有效抑制WC晶粒的长大,提高合金硬度,但合金的相对密度随着添加剂含量的增大而减小。添加1%Cr₃C₂制备的双晶结构硬质合金的综合性能最好。     

稀土元素对WC－Ni硬质合金性能的影响

研究了稀土元素对Ｎｉ代Ｃｏ硬质合金性能的影响。结果表明，稀土元素可使ＷＣ－８％Ｎｉ硬质合金的性能大大提高，因而使其可以在许多领域取代传统的ＷＣ－Ｃｏ硬质合金。     

WC粉末粒度与形貌对硬质合金中WC晶粒度、晶粒形貌与合金性能的影响

探讨了粗颗粒与特粗颗粒两种粒度级别以及平面化表面与球化表面两种形貌特征的WC原料对WC-Co硬质合金中WC晶粒度、晶粒形貌以及合金性能的影响。结果表明,分别采用费氏粒度为11.4￣13.4μm,与22.0￣28.3μm两种粒度级别的WC粉末为原料制备合金,尽管两种合金硬度之间存在明显差别,但是两种合金的晶粒度相差很小,在4.0￣4.3μm之间,同属一种粒度级别。WC原料的原始形貌对合金中WC晶粒形貌与合金性能影响很小,碱金属掺杂原料制备的合金中WC晶粒结晶完整性相对较差。因此,高纯原料是制备高性能硬质合金的基础。     

热处理对硬质合金机械性能及微观结构的影响

本研究对四种不同成分的细晶粒硬质合金进行了热处理。应用X射线定量相分析法及微观应力分析注,研究了硬质合金热处理前后粘结相成分与碳化钨晶块大小及微观应力的变化。结果表明,硬质合金热处理能强化粘结相、改善合金组织结构及微观结构,从而使合金的机械性能得到提高。     

超细硬质合金研究综述

综述了超细硬质合金WC粉末的制造方法、晶粒长大抑制机理及抑制剂对合金性能的影响。     

粘结剂成分对WC－20（Fe／Co／Ni）硬质合金力学性能和显微组织的影响

用常规的粉末冶金工艺试制了四种成分的ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金，优选粘结剂的成分及总碳量可使其力学性能最佳。着重研究了ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金的力学性能和显微组织，发现：粘结相为李晶马氏体和奥氏体时，其主要力学性能不低于ＷＣ－２Ｃｏ；而粘结相全部为板条马氏体时，其主要力学性能低于ＷＣ－２Ｃｏ     

以镍代钴碳化钨基硬质合金的发展

综述了近几年国内外以镍代钴碳化钨基硬质合金的发展概貌。论述了硬质合金以镍代钴的理论根据及意义。通过合金化、合金晶粒细化、添加微量稀土元素等工艺措施,镍可以全部取代钴,其合金性能和钴合金相当,而抗氧化性能优于钴合金     

粘结剂中加入镍,铬对辊环用硬质合金材质性能影响的研究

对Ni、Cr在粘结Co相中的作用机理进行了探讨。结果表明:Ni、Cr能促使粘结Co相的高温稳定态ε(f.c.c.)相完全保留至室温而不发生向低温稳定态α(h.c.p.)相的转变。从而在改善合金韧性的同时,也有助于合金的耐热疲劳性能、耐蚀性能以及抗氧化性能的提高。此外,由于以固溶体方式存在的Cr在腐蚀介质中有钝化作用,使合金的耐蚀性能得到进一步提高。     

我国矿用硬质合金的发展现状与趋势

通过对我国矿用硬质合金发展历史和现状的分析,指出了我国部分矿用硬质合金生产厂家经过20世纪80年代以来大规模的技术引进和技术改造,其生产技术、工艺装备和产品质量都有较大幅度的提高,部分厂家生产的矿用硬质合金质量已达到世界先进水平。在分析近几年来我国矿用硬质合金理论研究现状的同时,提出了我国矿用硬质合金21世纪的发展趋势:即喷雾制粒、低压烧结等先进的矿用硬质合金生产技术和设备被各生产厂家普遍采用。梯度结构和超细晶粒硬质合金生产将在矿用硬质合金市场上不断推广和应用。矿用硬质合金的强化处理,如热处理、深冷处理、等离子注入等作为提高矿用硬质合金综合机械性能的有效手段,将得到广泛应用。     

硬质合金新型粘结金属

介绍了硬质合金粘结金属研究领域中的新进展,论述了各种新型粘结金属的性能及用这些新型粘结金属制取的硬质合金的使用效果。表明这些新型粘结金属具有广阔的工程应用前景。     

TiC—50Nb钢结硬质合金显微组织的TEM研究

以透射电镜为研究手段,研究了TiC-50Nb钢结硬质合金经1120℃淬火,560℃回火后的显微组织结构。结果表明,经上述处理的TiC-50Nb钢结硬质合金的显微结构,尤其是钢基体的显微结构对其宏观性能有较大的影响,钢基体中析出的碳化物是其产生二次硬化现象的主要原因。     

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。     

硬质合金制品强化处理技术

综述了硬质合金制品的强化处理方法,介绍了热处理、金属熔体渗透处理、振动处理及复合处理技术,并列举了强化处理的实例及其效果。