(W,Mo)C粉末及(W,Mo)C-Co基硬质合金制备及性能

以WC-Mo_2C-C粉末混合物为原料,通过热压反应的方法在2 000℃的烧结温度下成功制备得到了"MoC"质量分数为5%和15%的(Mo,W)C粉末。并利用这些粉末分别在Ar和N_2气氛中烧结制备了(Mo,W)C-10%Co-VC-Cr_3C_2硬质合金。检测分析了合金的硬度HV30、断裂韧性K_(1C)、密度和磁性;并通过DTA分析测定了硬质合金的液相形成温度。结果表明,使用热压法获得的(Mo,W)C粉末制备(Mo,W)C-10%Co-VC-Cr_3C_2硬质合金,可以获得"MoC"质量分数为15%的具有低孔隙率的合金产品。当"MoC"质量分数为5%时,可以制备得到完全致密的硬质合金,其硬度HV30和断裂韧性K_(1C)均优于同粘结相含量的WC-Co硬质合金。在(Mo,W)C基硬质合金的微观结构中,发现了类似于金属陶瓷中的芯-环结构的硬质相颗粒。根据DTA曲线可以发现,与WC-Co硬质合金相比,(Mo,W)C基硬质合金具有较低的液相形成温度。     

(W,Ti,Ta)C复式碳化物对硬质合金组织结构的影响

采用高温碳管炉,制备了平均粒度约为1.1μm的(W,Ti,Ta)C复式碳化物粉末,并将其应用于WC-8%Co基硬质合金的制备。在1 450 C下,通过真空烧结分别制备了两组化学成分相同的WC-Co-(W,Ti)C-Ta C和WC-Co-(W,Ti,Ta)C、WC-Co-Ti CN-(W,Ti)C-Ta C和WC-Co-Ti CN-(W,Ti,Ta)C硬质合金。结合热力学计算和微观组织结构的实验表征,研究了(W,Ti,Ta)C复式碳化物对硬质合金显微组织结构的影响。结果表明:Ta的预固溶能显著提高(W,Ti)C的热力学稳定性;利用(W,Ti,Ta)C复式碳化物代替传统的(W,Ti)C和Ta C粉末后,立方相出现了"白芯"的"芯-壳"结构;同时,热力学稳定性较高的(W,Ti,Ta)C复式碳化物会明显降低梯度硬质合金的梯度层厚度。     

(W15Mo)C-GGI固相扩散研究

在WC-Co硬质合金生产中,晶粒抑制剂(GGI)的添加对细、超细及纳米硬质相合金的制备至关重要。本文以硬质合金新型硬质相(W15Mo)C为研究对象,采用通过热压方式合成扩散偶的方法,选择了VC、Cr_3C_2、TaC,TiC,NbC,TiVC,TiNb C,Ta Zr C等抑制剂材料,利用微观结构观察和元素半定量分析,初步探讨了(W15Mo)C与各种晶粒抑制剂之间的固相扩散情况。结果表明:除(W15Mo)C-Ta Zr C扩散偶没有发现扩散层外,(W15Mo)C与这些碳化物之间都存在相互扩散。(W15Mo)C-VC扩散偶的界面反应程度最大,在(W15Mo)C-Cr_3C_2扩散偶中,从界面至(W15Mo)C中15μm左右深度检测到一定量的金属Cr元素,其他扩散偶则在(W15Mo)C内部检测不到大量的金属元素。另外,Mo元素在含Nb碳化物(NbC、TiNbC)扩散层中的含量随距扩散层的距离增加而上升,在其他碳化物扩散层中则刚好相反。     

马氏体钢中(Ti,Mo)C粒子的析出行为和强化效应

为了研究复合(Ti,Mo)C粒子的析出行为和强化效应,本文选取了一种含钛的Cr-Mo钢作为研究对象,对此钢分别进行880 ℃和1350 ℃淬火并回火。化学萃取相分析结果表明,当淬火温度为880 ℃时,(Ti,Mo)C粒子的尺寸主要分布在18-36,36-60,60-96 nm,这些粒子是在热轧过程中析出的。当淬火温度为1350 ℃时,回火过程中新析出了1-5 nm的(Ti,Mo)C粒子,这些新析出的(Ti,Mo)C粒子产生了一个明显的二次硬化平台,析出强化量约为165 MPa。新析出的(Ti,Mo)C粒子中的Ti/Mo原子比随回火温度的升高而降低并稳定在1左右。     

Mo对Ti(C,N)基金属陶瓷包覆相结构与性能的影响

研究了不同Mo含量对高镍Ti(C,N)基金属陶瓷包覆相的组织结构与性能的影响。在Ti(C,N)基金属陶瓷中添加3%～15%不同含量的Mo,分别于1420℃、1430℃、1440℃温度下,进行真空烧结制备试样,通过扫描电镜观察组织结构与断口形貌,用三点弯曲法测试抗弯强度,用洛氏硬度计测得试样硬度。结果表明:当Mo含量为9%时材料的组织均匀,形成的包覆相厚度适中;在1430℃真空烧结时,比在1420℃及1440℃烧结时材料的力学性能好;当真空烧结温度为1430℃、Mo含量为9%时,试样的综合性能最好。     

氢对含(Ti,Mo)C析出相的调质钢的超高周疲劳性能的影响

研究了未溶和回火析出的(Ti,Mo)C析出相的氢陷阱作用对调质铬钼钢的超高周疲劳性能的影响.结果表明:球形未溶(Ti,Mo)C析出相的氢解吸附激活能为142.6 kJ/mol,这种强氢陷阱在电化学充氢条件下不会捕获氢;细小的回火(Ti,Mo)C析出相是有效的氢陷阱,其捕获的氢的解吸附激活能为17.0kJ/mol,这部分...     

含复合(Ti,Mo)C析出相的马氏体钢的氢捕获与解吸附

采用热脱氢分析装置 (TDS) 研究了含复合 (Ti,Mo)C析出相的马氏体钢的氢的捕获与解吸附行为。结果表明,36-60 nm的未溶球形(Ti,Mo)复合析出相在室温电化学充氢过程中不能捕获氢,而回火析出的1-5 nm的复合 (Ti,Mo)C析出相是有效的氢陷阱,尽管其氢陷阱激活能相对较低,为16.4-22.1 kJ/mol,与晶界、位错处的氢陷阱激活能相近,同时远低于纯的共格TiC析出相的氢陷阱激活能,但在大气中放置时,被回火析出的1-5 nm的复合 (Ti,Mo)C析出相捕获的氢无法解吸。     

Mo2C添加量对Ti(C,N)-Ni-Co金属陶瓷组织及其切削性能的影响

本文制备了不同Mo2C含量的Ti(C,N)-Ni-Co金属陶瓷,对比分析了其微观组织和机械性能以及对304不锈钢切削性能的影响.通过扫描电镜观察分析了微观组织的变化以及切削试验刀具后刀面磨损情况.利用阿基米德排水法、洛氏硬度计、维氏硬度压痕法、三点弯曲法分别测试了金属陶瓷的相对密度、硬度、断裂韧性以及横向断裂强度.结果...     

(Ti,Ta,W)(C,N)粉末制备研究

通过碳热还原法采用不同的原料及工艺参数制备了(Ti,Ta,W)(C,N)粉末,研究了其相成分和其N含量的影响因素。发现以TiO2、Ta2O5、WC和C为原料通过适当的成分配比和工艺参数,可以制备出单相的(Ti,Ta,W)(C,N)固溶体粉末;(Ti,W,Ta)(C1-xNx)粉末的N含量即x值随着配碳率的增加而降低,随碳化温度升高、碳化时间延长、N2流量增大均提高。     

(Ti,W,Ta)(C,N)_p/Ti(C,N)基金属陶瓷的组织与性能

采用自制的多元复式碳氮化物陶瓷粉末 ((Ti,W,Ta) (C,N) p)制备 (Ti,W,Ta) (C,N) p/Ti(C,N)基金属陶瓷。研究了 (Ti,W,Ta) (C,N) p 粉末的组织结构特征及其加入对金属陶瓷的组织及性能的影响。结果表明 ,多元复式碳氮化物粉末的晶格常数与元素的固溶度有很好的对应关系 ,调整粉末中元素的固溶度可控制粉末的晶格常数 ,进而控制材料的性能。 Ti(C,N)基金属陶瓷中 (Ti,W,Ta) (C,N) p 粉末的加入 ,有利于重金属元素 W和 Ta向粘结相中扩散 ,从而降低了硬质相在粘结相中的溶解度 ,阻碍了晶粒长大。(Ti,W,Ta) (C,N) p/Ti(C,N)基金属陶瓷各项性能指标优于 Ti(C,N)基金属陶瓷和国外对应的金属陶瓷牌号 CT5 2 5的产品。强化机制主要表现为细晶强化与固溶强化。     

碳化温度对V_8C_7粉末性能的影响

采用X衍射和透射电镜研究碳化温度对"V_2O_5溶于有机酸→喷雾干燥→真空碳化"制备的V_8C_7粉末性能的影响。结果表明:随碳化温度的增加,V_8C_7粉末的化合碳含量增加,游离碳含量降低;在1 000℃碳化时,粉末有唯一的VC_(1-x)相,而在1100～1200℃碳化时,可得到有序分布的完整V_8C_7相;粉末在1 100℃碳化后,颗粒尺寸为30～50 nm,晶粒尺寸约为30 nm,粉末颗粒为类球形且分散性好;该制备方法可有效降低V_2C_7粉末的碳化温度,获得晶粒细小的V_8C_7粉末。     

液相还原法制备纳米银粉的研究

在液相联氨还原法工艺基础上，对液相还原法制备纳米银粉的还原反应条件（体系温度、分散剂、反应物浓度）进行了研究，得到了优化的反应条件；反应体系温度70℃，反应物浓度[Ag[NH3]2^ ]=0.02mol/l和特定的分散剂2^#。且冬季同平均粒径约为50nm、大小均匀、灰白色的球状银粉。     

Effect of (Ti,W, Mo,V)(C,N) powder size on microstructure and properties of (Ti,W, Mo,V)(C,N)-based cermets

Three kinds of (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N) powders with different particle size were prepared from a mixture of oxides and carbon powders by carbothermal reduction-nitridation method. (Ti, W, Mo, V)(C, N)-based cermets were obtained by mixing Co, Ni, WC, MoC₂ and (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N) powders, and then processed via a conventional P/M technique. The influence of (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N) particle size on the microstructure and mechanical properties of (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N)-5WC-10MoC₂-7Co-8Ni cermets has been studied. When the particle size of (Ti, W, Mo, V)(C, N) is 0.2–0.5 μm, (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N)-based cermets can be characterized by weak core/rim structure. With the particle size of (Ti, W, Mo, V)(C, N) increasing to 1–1.5 μm, the microstructure of (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N)-based cermets develops into composite structure that consists of typical core/rim and no core/rim. Accordingly, typical core/rim structure is obtained in the case of the particle size of 3–5 μm. With the coarsening of raw (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N) powders, the fracture toughness of (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N) cermets is greatly improved, but the hardness continues to decline. (Ti, 15 W, 5Mo, 0.2 V)(C, N) cermets with composite structure have higher bend strength of 2165 MPa.     

碳化温度对超细WC粉末性能与合金性能的影响

本文探讨了碳化温度对超细WC形貌、粒度、亚晶尺寸等粉末性能的影响和不同碳化温度制备的超细WC粉末对合金强度、硬度、微观结构等合金性能的影响。粉末样品的制备采用钨粉与炭黑的混合物为试验原料,在中频电炉中,分别于1 450、1 480、1 520℃碳化,利用Fsss粒度仪、SEM电镜、马尔文激光粒度分布仪、X射线衍射仪等仪器对粉末样品进行分析检测;制备的粉末样品加入细钴粉按照6%配成合金,采用1 410℃与1 450℃两个烧结温度制备成合金试验样品,测维氏硬度,抗弯强度,用金相显微镜观察合金的组织结构,比较不同碳化温度制备的超细碳化钨在不同的烧结温度下制备的合金性能与组织结构的差异。研究表明:碳化温度对超细碳化钨各项性能及超细合金各项性能有较大的影响,温度在1 480℃以下,单颗粒与单颗粒之间的烧结长大比较微弱,单颗粒内部的亚晶长大也很微弱,但当温度升高到1 520℃,亚晶尺寸有明显升高,粉末结晶更趋完整。低温碳化的超细碳化钨,结晶不完整,缺陷较多,粉末活性高,容易长粗,矫顽磁力降幅较大,造成合金的微观结构不均匀。高温碳化的超细碳化钨在1 410℃烧结制备的合金试样的综合性能与微观结构要优于1 450℃烧结制备的合金试样。     

Study on Preparation Technology of Nickel Powder with Liquid Phase Reduction Method

采用液相还原法,以水合肼为还原剂,硫酸镍为原料,氢氧化钠为pH值调节剂,在不添加分散剂的情况下制备超细镍粉,并探究了体系反应温度、pH值、Ni2+离子浓度、N2H4·H2O/Ni2+摩尔比工艺参数对制备镍粉的平均粒径、形貌及分散性的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XED)、能谱分析、激光粒度分析等测试手段表征粉体的性质。得出了实验的较佳工艺参数:反应温度80℃、pH值为11、Ni2+离子浓度为0.5 mol/L,[N2H4·H2O]:[Ni2+]适宜范围为2~4,制得镍粉的平均粒径为400 nm。     

Effect of Mo addition on microstructure and mechanical properties of (Ti,W)C solid solution based cermets

(Ti,W)C solid solution was synthesized by milling a mixture of C and oxides and then reducing it at 1350 °C for 2 h. The microstructure and mechanical properties of (Ti,W)C solid solution based cermets with various Mo additions were systemically studied. The dark core–gray rim carbide grains and/or gray carbide grains embedded in black Ni based binder phase were observed. The grain size of the cermets decreased with increasing Mo addition, while excessive Mo addition would result in agglomeration and inhomogeneity of the grains. The dark core was transformed from (Ti,W)C into (Ti,W,Mo)C and Mo concentration in the dark core increased with increasing Mo content. The fracture toughness of the cermets decreased with the increase of Mo content, while the hardness and TRS reached a peak value at 10 wt.% and 15 wt.% Mo additions respectively, and declined with the further increase of Mo content.     

钨钴复合粉在流态化床中的碳化反应过程研究

将钨钴复合氧化物置于自主研发的高温流态化床中,采用氢气作为还原剂,经过还原反应后得到类金属化合物-钨钴复合粉(Co7W6和W),再加入炭黑进行碳化反应,得到最终产品碳化钨钴复合粉。试验过程进行实时在线取样,对样品进行相组成和Co、C、O、N等元素含量分析。研究结果发现,碳化过程非常迅速,其中类金属化合物Co7W6按照Co7W6→Co6W6C→Co3W3C→WC进行碳化,单质金属W是按照W→W2C→WC进行碳化,并且W2C比Co3W3C更易碳化。同进还发现,不需要经过CoW3C相可以实现完全碳化。