用超声波探伤法检测硬质合金顶锤质量的可行性研究

本文介绍了超声波探伤的原理和硬质合金顶锤的质量检验,分析了超声波探伤的方法,在硬质合金顶锤探伤中采用直探头、直接接触从顶锤尾部进行探伤的方法,确定了探伤仪合理的工作参数,对硬质合金顶锤探伤结果进行了分析,建立了与合成压机及工艺相适应的探伤标准。证明了利用超声波探伤的方法检测硬质合金顶锤的内在质量的可行性,对于金刚石生产厂家控制顶锤的质量、降低硬质合金顶锤消耗具有积极意义,生产实践证明,与利用超声波探伤检测之前相比,顶锤消耗降低了2kg／万克拉左右。     

硬质合金顶锤的组织缺陷和质量评估

列举了人造金刚石生产专用WC－Co硬质合金顶锤材料中的常见组织缺陷,论述了硬质合金材质的评估原理和方法。由于与合金碳含量无关的不均匀分布的组织缺陷严重危害顶锤的使用寿命,而WC－Co合金的饱和磁化强度（Ms、4πσ）与合金碳含量和钴含量间均不存在一一对应关系,因而单用饱和磁化强度测定值不仅难以准确评估顶锤的使用寿命,也难以鉴定合金的碳含量。配合模拟试样的破坏性实验和无损探伤测定不均匀分布的表层组织缺陷,用密度d和比饱和磁化强度4πσ无损测定材料的相组成和相成分、用比矫顽力HSC无损评估断裂韧性KIC则能满意地评估WC－Co硬质合金顶锤材质并预测其使用效果。     

基于硬质合金顶锤应力分析的无损检测方法

硬质合金顶锤质量的无损定量检测,是保证顶锤质量的重要手段之一。本文提出了一种基于硬质合金顶锤实验应力分析的在线无损检测方法,该方法通过对顶锤施加外载,模拟其在工况条件下受力,测量其内部应力分布状况,得到合格顶锤的定量的标准,用以产品检测和指导生产。     

蕾丝状富Co团聚组织与Co粉中硬团聚现象研究

硬质合金顶锤是WC-Co合金大制品与极端服役工况的典型代表。服役过程中硬质合金顶锤的异常失效是困扰超硬材料与硬质合金顶锤生产企业的棘手问题。本文采用扫描电镜、能谱分析以及X射线衍射分析等研究手段对硬质合金顶锤碎片与硬质合金生产用Co粉进行了观察与分析,报道了异常失效顶锤碎片微观组织结构中存在含K、Na、Ca、S、Cl、O等杂质元素、周长超过100μm的脆性蕾丝状富Co团聚组织,以及Co粉中存在因杂质与还原烧结效应导致的、外表光滑、尺度高达10μm的致密硬团聚微观缺陷。其中,富Co团聚组织中K、Na、Ca、S、Cl等杂质元素的总质量分数高达2.8%～3.45%。通过引证关联分析,认为两种缺陷之间存在一定的相关性,建议硬质合金生产企业在采购Co粉时必须重视对粉末微观质量的分析与检测。     

热处理对WC-Co硬质合金顶锤组织与力学性能的影响

为了消除顶锤加工中引入的加工缺陷，通过对WC-Co硬质合金顶锤进行温度600℃、时长5 h的退火处理，使用扫描电镜(SEM)、XRD和显微硬度计等对其组织结构、WC晶粒邻接度、WC粒径分布以及硬度进行了研究。结果表明，热处理促使WC-Co硬质合金顶锤中钴元素分布和WC粒径变得更均匀，碳化钨的晶粒邻接度下降，合金硬度升高。     

超细WC—Co硬质合金顶锤试验

1978年至1980年间,我所配合冶金部自贡硬质合金厂进行了超细WC—Co硬质合金顶锤及热等静压中细WC—Co硬质合金顶锤等几种新材料、新工艺顶锤试验,取得了良好的效果,现将其试验情况介绍如下。 一、试验目的和要求 在超高压高温设备上合成金刚石时,硬质合金顶锤承受极高的压力和较高的温度,容易破裂,消耗量大。合成每万克拉金刚石的平均合金消耗量是一项衡量硬质合金顶锤制造技术     

锤,环的椭圆度对顶锤使用寿命的影响

本文从硬质合金顶锤应力分析入手，讨论了顶锤，钢环的椭圆度与顶锤使用寿命的关系，证明了椭圆度过大是顶锤破坏的原因之一。     

采用断裂力学分析硬质合金顶锤破损机理

本文根据我厂人造金刚石合成六面顶液机用硬质合金顶锤实际使用情况，引入线弹性断裂力学分析了硬质合金顶锤的破损机理，认为热应力是机硬质合金配件损耗的主要原因，其破裂特征为低循环疲劳破损，热处理对其使用有好的影响。     

硬质合金顶锤开裂声发射在线检测可行性分析

为研究硬质合金顶锤在线检测功能,使用万能压力实验机对已开裂的硬质合金顶锤进行重复压力实验,并同时使用声发射检测仪检测。通过对实验数据的分析变换,获得了已开裂顶锤声发射信号基本特征。结果表明:硬质合金顶锤材料符合费利西蒂、反凯赛尔效应,其在工作过程产生的开裂信号能够被声发射检测仪发现并检测,声发射在线检测具有可行性。     

乌克兰用热处理方法提高顶锤的使用寿命

硬质合金顶锤是合成超硬材料（金刚石、立方氮化硼）用的高压装置的重要部件。高压装置的工作效事在很大程度上取决于高压装置的使用寿命．高压装置承受负载的零件──硬质合金顶锤是由WC—Co合金制造的。因此，硬质合金本身的性能对高压装置的寿命有着直接的影响．据乌克兰专家介绍，用热处理的方法可明显地提高高压装置用硬质合金顶锤的使用寿命，其平均寿命可提高30～100％，有时甚至更高。对于牌号AC2和AC4金刚石而言，需要在最苛刻的条件下进行合成．经热处理的顶锤寿命可提高1倍。热处理前后对硬质合金顶锤寿命的影响乌克兰用热处…     

热处理对硬质合金顶锤性能和结构的影响

研究了热处理对硬质合金各项性能的影响以及顶锤内部钴粘结相成分和结构的变化。结果证明热处理可提高硬质合金的抗弯强度、抗压强度和顶锤表层的钴粘结相固溶度及面心立方钴含量 ,从而使顶锤的使用性能得到提高     

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。     

硬质合金大规格顶锤成型工艺的研究

研究了压制成形过程硬质合金顶锤的制备工艺及工艺参数影响抗断裂强度的规律性,分析了冷等静压可得到理想压坯密度的理论基础。提出了大制品成型方法。     

国产无压机分球式超高压装置用硬质合金顶锤的研究

介绍无压机分球式超高压装置（BARS——俄文的首字母БАРС=Беспрессовая Аппаратура высокого давления "Разрезная Сфера"）合成宝石级金刚石的基本原理,分析BARS装置用硬质合金顶锤的功能特性,论述国产BARS装置用硬质合金顶锤成功工业化应用的研究过程。研究表明:选用WC-Co细颗粒复合粉,并采用搅拌球磨、冷等静压压制和低压烧结等综合技术,能提高细晶粒材料的组织结构均匀性、抗压强度及弹性模量,满足顶锤高强度、高刚性的使用需求。同时,采用在磨削中互为基准的工艺方案,控制产品上下同轴线是自定位顶锤合理的加工方案;选用粒度号M22/36的砂轮做精磨砂轮,合理的进刀量是保证加工精度的关键。      

硬质合金材料声显成象检测技术

近来研制成功一台智能化THSAM－7型声显微镜，提高灵敏度，改进测试技术，其工作频率为5—100MHz，系统总增益100db，成功地进行了硬质含金零件检测，得到一些有益结果，这说明THSAM－7型声显微镜适用手硬质合金等特高声阻抗材料零件的无损检测．     

微量铁、钴元素对碳化钨形貌和粒度的影响

铁、钴元素大量用于硬质合金中 ,构成硬质合金的粘结相。而微量的铁、钴元素对碳化钨质量有什么影响 ,却报导甚少。通过试验发现 :钨加炭炉料中铁、钴含量分别超过约 0 .0 5 9%、0 .0 37%时 ,碳化后的碳化钨块发生严重收缩 ,难以磨碎和过筛 ,碳化钨的微观形貌也由类似球状变成棱角的多面体 ,费氏粒度变粗 ,影响到碳化钨的质量控制及一次投入产出合格率     

深冷处理对硬质合金性能的影响

本文对牌号为YL20.3的硬质合金顶锤材料深冷处理后的力学性能和磁性能进行了研究。研究结果表明:硬质合金在深冷处理后显微硬度从1610HV升高至1689HV,抗弯强度由2447.06MPa下降至2300MPa,试样经深冷24h处理后饱和磁化强度由10.21CGS·cm3/g降低至9.70CGS·cm3/g,而矫顽磁力稍有升高,深冷处理2h达到最大值13.39kA/m。结合合金X射线法残余应力检测结果分析,深冷处理对材料中残余应力的改变是硬质合金性能变化的主要原因,深冷处理的时间是主要工艺参数。     

硬质合金刀具材料化学机械抛光机理研究

目的研究硬质合金刀具材料化学机械抛光(CMP)机理,为改善硬质合金刀具表面质量提供理论支持。方法分析硬质合金刀具材料在酸性抛光液中的化学反应,研究硬质合金刀具材料CMP的化学反应机理。基于接触力学理论计算抛光垫与工件的实际接触面积和单个磨粒的实际切削面积,在运动学分析的基础上,建立硬质合金刀具材料CMP的材料去除率模型,通过实验验证材料去除率模型的有效性。结果在酸性抛光液中,硬质合金被氧化成Co_3O_4。当工件、抛光垫、磨粒类型、工件安装位置确定时,材料去除率与抛光载荷、磨粒浓度和抛光盘转速有关。常用硬质合金抛光条件下,抛光YG8刀具的修正系数Kcm为8.53,抛光后刀具的最低表面粗糙度能达到48nm,材料去除率为62.381nm/min,材料去除率的理论值和实验值的最大相对误差为13.25%,消除了表面缺陷,获得了较好的镜面效果。结论建立的材料去除率模型具有一定的有效性,对硬质合金刀具材料进行化学机械抛光能消除刀具的表面缺陷,改善表面质量。