烧结温度对含钽双晶硬质合金组织和性能的影响

同时采用不同粒度WC原料制备WC-TaC-Co硬质合金,并在不同的温度下进行烧结。研究表明:合金主要由两相组成,晶粒大小相间。所测硬度、密度和矫顽磁力随温度升高先升后降,抗弯强度随烧结温度升高而略有升高,但变化不明显。烧结温度为1450℃保温1.5h时,合金的综合性能达到最优,维氏硬度(HV30)为1668.8,抗弯强度为988MPa,密度为14.87g/cm3,矫顽磁力为15.2kA/m,此时Ta元素对WC晶粒的抑制效果最佳,晶粒尺寸达到0.75μm±0.33μm。     

烧结温度对梯度硬质合金表层组织结构和力学性能的影响

梯度硬质合金表层组织结构的变化直接影响着CVD涂层硬质合金刀具的加工性能,而烧结温度的变化将显著影响梯度硬质合金表层和芯部组织结构。本文研究了1 410、1 440℃和1 460℃3种烧结温度对梯度硬质合金表层（0～100μm）组织结构和力学性能的影响规律。采用SEM和EBSD对梯度硬质合金表层组织结构、梯度区和合金芯部粒度进行了分析,研究了不同温度下表层组织结构的变化对梯度硬质合金抗弯强度和显微硬度的影响。结果表明：随着温度升高,表面Co含量明显下降,梯度层厚度增加。合金硬质相（WC和立方固溶体相）晶粒度随烧结温度升高而明显长大,梯度区内WC晶粒度大于芯部WC晶粒度,并且二者差异随烧结温度的升高而加大,芯部立方固溶体的生长速度高于WC。随烧结温度的升高,合金的磁力下降了10.3%,合金的断裂韧性和抗弯强度分别提高了8.5%和7.7%,相比去除梯度层试样,3个烧结温度下保留梯度层合金试样的抗弯强度提高了7.6%～9.8%。从表面至芯部合金的显微硬度先降低至最低点后逐渐上升至接近芯部硬度,梯度层内HV最低点约为芯部HV的87%。随烧结温度的升高,梯度区和芯部的HV都呈现下降趋势。     

硬质合金特点

(1)硬度高(一般在86~93HRA范围内,相当于69~81HRC)、耐磨性好以及使用寿命长,其高温硬度高,工作温度可达800~1000℃。在50℃下硬度保持不变,在600℃和1000℃时仍有很高的硬度(超过高速钢的室温硬度,耐磨性是高速钢的15~20倍)。硬质合金和高速钢性能见表1。     

共沉淀回收硬质合金的组织结构和性能

以共沉淀回收废硬质合金的Ｗ－Ｃｏ复合物为原料制备的再生ＷＣ－１０Ｃｏ硬质合金具有ＷＣ平均晶粒细、矫顽磁力和硬度高的优点，但较多的ＷＣ晶粒缺陷、较高的ＷＣ晶粒邻接度Ｃｗｃ－ｗｃ和不连续长大的粗晶ＷＣ的存在降低了其强韧性。用共沉淀回收料制备两相ＷＣ－Ｃｏ合金，须实施较生产普通ＷＣ－Ｃｏ合金更为严格的碳含量控制。     

气压烧结硬质合金性能的研究

选用一定条件的WC粉和Co粉,生产YG6、YG11、YG8顶锤3个牌号硬质合金试样．采用气压烧结和普遍真空烧结,对两种工艺进行对比,结果表明：气压烧结硬质含金孔隙等缺陷显著降低;密度、强度等物理性能大大提高,低粘合金更为明显,气压烧结硬质合金的磁力、Co磁更为均匀,组织更细。     

表面硬质合金覆层的耐磨特性研究

对粉末烧结制备的WC—Fe／Ni／Co硬质合金覆层材料，在MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机上进行了无润滑的摩擦磨损试验。结果表明，WC—Fe／Ni／Co硬质合金覆层材料组织致密、细小、硬质相分布均匀，界面结合良好，具有较高的硬度和耐磨性。磨损的产生是硬质相的剥落引起的。     

回火对钢结硬质合金DGJW30组织和性能的影响

借助金相分析、扫描电镜及能谱分析、硬度和性能测定研究了淬火后回火温度对电冶熔铸钢结硬质合金DGJW30显微组织、硬度和抗弯强度的影响。结果表明,经200℃、450℃和650℃回火后,DGJW30钢结合金的显微组织分别为马氏体和残留奥氏体、回火托氏体和回火索氏体;随着回火温度的升高,DGJW30钢结合金的硬度下降,抗弯强度则先升高后下降。     

真空-压力两步烧结制备的表层脱立方相梯度硬质合金的组织与性能

本文通过真空-压力两步烧结制备了脱立方相梯度硬质合金,并对材料的组织和性能做了研究。研究发现,相比于一步真空烧结制备的脱立方相梯度硬质合金,真空-压力两步烧结制备的梯度硬质合金脱立方相层更厚,合金内部的立方相晶粒尺寸更大。梯度硬质合金脱立方相层中的平均WC晶粒尺寸比内部的更大,这与脱立方相层中Co含量更高以及内部含Ti立方相的存在有关。梯度硬质合金中过渡层的微观硬度高于合金内部,而脱立方相层的硬度最低,微观硬度变化与Co、Ti等元素含量变化紧密相关。压力烧结对表面脱立方相层的致密化作用明显,使得脱立方相层的孔隙减少,梯度合金相对密度达到99.6%。脱立方相层厚度增加和孔隙缺陷减少促进了梯度硬质合金横向断裂强度的提高。     

含(W,Ti,Ta)C的超细硬质合金的性能及组织研究

本文在WC-8%Co(文中含量均为质量分数)、复合抑制剂(VC/Cr3C2)的基础上,添加不同配比的Cr3C2及(W,Ti,Ta)C,制备超细硬质合金。采用横向断裂强度检测、洛式硬度检测、SEM分析、TEM检测等方法,研究了Cr3C2和(W,Ti,Ta)C对超细硬质合金力学性能和组织结构的影响。结果表明:随着Cr3C2、(W,Ti,Ta)C的增加,晶粒大小没有显著变化,硬质合金的横向断裂强度减低,硬度提高。通过透射电镜观察,在WC-8%Co-4%(W,Ti,Ta)C-0.5%(VC/Cr3C2)硬质合金中发现了类似于孪晶的结构,并通过能谱证实了Cr3C2和(W,Ti,Ta)C的存在。WC-8%Co-4%(W,Ti,Ta)C硬质合金经1 390℃压力烧结后,硬度为93.8 HRA,抗弯强度为2 250 MPa,相对密度为99.7%。     

Effect of VC and NbC additions on microstructure and properties of ultrafine WC-10Co cemented carbides

The nanocomposite WC-Co powders were prepared through planetary ball milling method. Effects of grain growth inhibitor addition and the vacuum sintering parameters on the microstructure and properties of ultrafine WC-10Co cemented carbides were investigated using X-ray diffractometer, scanning electron microscope and mechanical property tester. The results show that VC and NbC additions can refine the WC grains, decrease the volume fraction of Co₃W₃C phase in ultrafine WC-10Co cemented carbides, and increase the hardness and fracture toughness of the base alloys. After sintering for 60 min at 1400 °C, the average grain size and hardness of ultrafine-grained WC-10Co-1VC cemented carbide are 470 nm and HRA 91.5, respectively. The fracture toughness of cemented carbide WC-10Co-1NbC alloy is over 7 MN·m^?3/2.     

VC和碳含量对超细晶硬质合金室温和高温性能的影响

以原位还原碳化技术制备的WC-8Co复合粉和VC粉末为原料,采用低压烧结技术制备出超细晶硬质合金.系统研究了 VC添加量和复合粉中碳含量对硬质合金的相组成、显微组织、室温和高温力学性能的影响.结果表明:硬质合金的晶粒尺寸、硬度和断裂韧性主要受vC添加量的影响,且随vC添加量的增加呈单调变化;抗弯强度随VC添加量的变化趋...     

初始成分对梯度硬质合金微观组织及脱β层厚度的影响

采用普通市售中颗粒Ti(C,N)粉末,以一步烧结法制备脱β层梯度硬质合金;利用显微组织分析和图像分析等手段,研究合金初始成分对其微观组织及脱β层厚度的影响规律。结果表明:当Ti(C,N)含量低于1.6%(质量分数)时,随着Ti(C,N)含量的增加,脱β层厚度明显增大,而当Ti(C,N)含量超过1.6%时,脱β层厚度呈缓慢缩小的趋势;随着钴含量的增加,脱β层的厚度迅速增大,但当钴含量达到10%(质量分数)左右时,在脱β层与芯部的界面处钴相聚集现象严重;总碳含量为6.51%(质量分数)的合金中WC晶粒度较大且呈规则的多边形,在1 450℃、2 h梯度烧结工艺下制备的脱β层厚度可达38μm左右,而总碳含量为6.23%的合金中WC晶粒度较小且呈等轴化趋势,同时脱β层的厚度仅为17μm左右。     

渗碳时间对梯度硬质合金显微组织和抗弯强度的影响

采用预烧结-后续渗碳的方法制备钴相呈梯度分布的硬质合金,通过对试样显微组织的观察和抗弯强度的测试,研究渗碳时间对梯度硬质合金显微组织和抗弯强度的影响。结果表明:试样富钴层钴相含量随渗碳时间的延长而增加,试样的抗弯强度随渗碳时间出现了峰值现象,即当渗碳时间少于140min时,试样的抗弯强度随渗碳时间的增加而增加,在渗碳处理140min时出现最大值,当渗碳160min后,试样的抗弯强度开始下降。分析认为,富钴层中金属钴的良好塑性变形能力能有效地吸收来自外部裂纹扩展的能量,提高合金的抗弯强度,同时当渗碳时间过长时(超过140min),WC与η相晶粒出现了聚集长大,造成钴相分布不均匀,并局部形成Co池,导致试样抗弯强度的下降。对于直径为10mm的矿用梯度球齿,其合理的渗碳时间应控制在120～140min。     

微波烧结温度对WC钢结硬质合金组织性能的影响

以WC颗粒为增强相,铁粉为基体,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC钢结硬质合金。结果表明：随着烧结温度的升高,硬质合金相对密度、显微硬度和抗弯强度均先升高后下降,在1280℃时达到最高值,即相对密度、显微硬度和抗弯强度分别达到94.85%、544 HV和847.37 MPa。1280℃烧结为液相烧结,烧结过程中WC和Fe发生相变,产生新的增强相Fe2W2C,新相以颗粒的形式存在,弥散分布在钢的基体中,对材料的性能起到强化作用。微波烧结比真空烧结温度更低,时间更短,力学性能更好。     

Effect of Nb addition on microstructure and properties of laser cladding NiCrBSi coatings

NiCrBSi coatings with different Nb additions have been prepared by laser cladding. The microstructure, phase composition, hardness, and wear resistance of the coatings were studied by scanning electron microscopy (SEM), electron probe microanalyser (EPMA), X-ray diffraction (XRD), microhardness tester and M-200 wear tester. The results show that the phases in the NiCrBSi coating without Nb addition include γ-Ni, Cr₂₃C₆, Cr₇C₃, Ni₃B, Ni₃Si₂ and CrB. The NbC phase appears in coatings after the addition of Nb element. When the addition of Nb is 2?wt-%, the NbC particles with a size of about 1.2?μm were found in the coating, and the amount of NbC is about 1.8?vol.-%. With the increase of Nb addition, the size and amount of NbC in the coatings also increased. When the addition of Nb is 6?wt-%, the size of NbC is about 2.3–6.1?μm and the morphology of NbC changed from particle to quadrangular and petaloid shaped. In addition, when the addition of Nb is 2?wt-%, the hardness and wear resistance of the coating are the best, and the wear resistance of the coating is 104% higher than that without Nb addition.     

深冷处理对WC-Co硬质合金组织和性能的影响

对YG8和YG25两种WC-Co硬质合金不同时间深冷处理后的力学性能和疲劳性能进行了研究,利用X射线衍射方法分析了深冷前后合金的相变和残余应力变化,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了材料的断口形貌和断裂方式。结果表明：深冷处理能有效提高了WC-Co硬质合金的硬度、强度、耐磨性和疲劳寿命。深冷处理时间是最主要的工艺参数,对YG8合金来说,2 h为深冷处理最佳工艺时间,而YG25则为8 h。其性能变化的主要原因是深冷处理导致硬质合金表面残余应力的变化和Co粘结相发生马氏体相变。     

深冷处理对YG10硬质合金磨损性能的影响

以YG10硬质合金为研究对象,深冷处理技术为手段,采用正交试验的方法,在不同深冷温度、深冷时间、交变次数的情况下对其进行深冷处理,并对处理后的试样进行磨损试验、硬度试验和显微组织分析试验.结果表明,最优深冷处理工艺使YG10合金显微硬度提升33.6％,耐磨性提升72.8％,深冷温度是影响YG10合金耐磨性能最大的因素....     

Effect of Mo and Co additions on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides

In this work, the effects of 1.0 wt.% additions of Mo and Co on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides were investigated using scanning electron microscope, mechanical properties tests, corrosion resistance and abrasion resistance tests. The results show that 1.0 wt.% Mo addition can refine the WC grains and increase the hardness. Moreover, with the addition of minor Mo, the corrosion resistance and abrasion resistance of alloys improved significantly. The addition of 1.0 wt.% Co can inhibit the growth of WC grains, improve the density and hardness slightly, and enhance the abrasion resistance of cemented carbides. However, the minor Co has negative effect for the corrosion resistance.     

碳含量对铁镍代钴硬质合金组织和性能的影响

通过配制不同碳含量的WC+TiC+Ni+Fe硬质合金,采用光学金相、X射线衍射等分析方法,对比研究了铁镍代钴硬质合金中出现正常组织的碳含量范围以及碳含量变化对硬质合金组织和性能的影响。结果表明:合金中碳的质量分数在5.83%～5.99%范围内出现正常组织;在碳含量研究范围内,合金密度和硬度随碳含量的增加而降低,合金抗弯强度随碳含量的增加,呈现先升高再降低的趋势,在碳含量为5.91%时出现最大值。