Ru添加对WC-10Co硬质合金的微观结构及性能的影响

以WC-10Co硬质合金作为研究对象,通过添加0％～2.0％(质量分数,下同)的金属Ru制备了7组样品.利用金相、SEM、EBSD等方法研究了Ru添加量对WC-10Co硬质合金显微组织、特别是WC晶粒长大的影响.通过对样品洛氏硬度、横向断裂强度、热导率、热扩散系数和热容等性能的分析,探讨了不同Ru添加量的样品之间性能的...     

添加金属Mo对WC-Co硬质合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了六组不同Mo添加量的硬质合金材料。在常温下测量材料的力学性能,并采用XRD、SEM等方法对材料的相结构、组织形貌等进行分析。试验结果表明,少量添加金属Mo可以细化WC晶粒,提高材料的相对密度和硬度,但是降低了材料的抗弯强度;当Mo添加量为2.4%时,材料的显微组织及综合力学性能最好。     

脱β层梯度硬质合金的制备及组织结构

采用1步烧结法,在原料粉末中添加中颗粒Ti(C,N)的情况下制备表面含脱β层的梯度结构硬质合金。分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱技术(EDS)分析合金样品的微观组织、相组成及成分分布。结果表明,在1 420℃下真空烧结时,初始成分不含Ti(C,N)的合金样品的组织为均质结构,由WC,Co基粘结相及(Ti,W)C三相组成;初始成分含有Ti(C,N)的合金样品表层形成了脱β层,脱β层中仅存在WC,Co基粘结相2相,芯部的组织除WC,Co基粘结相及(Ti,W)C 3相以外,还存在少量近球形未溶解的Ti(C,N)核心。脱β层既是1个缺立方相层,也是1个富钴层。     

Mo添加对WC-6Co硬质合金组织性能的影响

通过SPS工艺制备了不同Mo含量的WC-6Co硬质合金,并采用XRD、SEM和摩擦磨损机分析了合金的物相组成、微观组织及力学性能,借助动电位极化曲线分析了合金的电化学腐蚀行为,从而研究Mo对合金微观组织、硬度、耐磨性及耐腐蚀性的影响。结果表明:添加Mo元素能够有效抑制WC晶粒的长大,利于提升合金硬度,但随着Mo含量的升高,合金致密度持续减小,其硬度先升高后降低,耐磨性能下降。Mo能有效增强硬质合金在酸性溶液中的耐腐蚀性;合金更容易受到盐酸的腐蚀,但SO₄^2-对合金的腐蚀作用比Cl^-强,合金在硫酸中的腐蚀电流密度更大,腐蚀速率更快。     

碳含量对脱β层硬质合金组织和性能的影响

本文通过一步烧结法制备了三种不同含碳量的WC-Ti(C,N)-(Ti,W)C-(Ta,Nb)C-Co脱β层硬质合金,通过扫描电镜(SEM),电子探针微区分析仪(EPMA)分析合金的微观组织和成分分布,以及测定维氏硬度HV30,断裂韧性KIC等性能指标,研究碳含量对其微观组织和物理力学性能的影响,研究结果表明:在三个合金的表层均形成了缺Ti,Ta,Nb的立方相,而富Co粘结相的脱β层。微量的C含量变化对合金的组织和性能产生重要的影响,合金的脱β层厚度和WC的平均晶粒度均随着C含量的增加而增大。随着碳含量的增加,维氏硬度HV30降低,断裂韧性KIC增加。     

添加钌对WC-Co硬质合金微观组织的影响

探讨了添加钌对WC-Co硬质合金微观组织的影响.结果 表明,添加钌对WC-Co硬质合金中WC晶粒生长和平均晶粒度的影响明显.随着钌含量的增加,合金中WC晶粒异常长大现象逐渐减少直至消失,WC的平均晶粒度有一定程度的降低,但WC晶粒生长取向并未出现明显的倾向性.钌元素在WC-Co硬质合金中主要固溶于Co相,且钌晶粒在烧结...     

TiN添加量对WC-TiC-TaC-8.0Co硬质合金组织与性能的影响

以TiN作为N源,采用传统粉末冶金法,一步烧结制备脱β层梯度WC-TiC-TaC-8.0Co硬质合金,利用扫描电镜等手段对合金的微观组织进行观察与分析,研究TiN添加量对合金物理与力学性能、微观组织及脱β层厚度的影响,并进行切削试验。结果表明:TiN添加量(质量分数,下同)在0～2.0%范围内,随TiN添加量增加,合金的密度、矫顽磁力以及硬度等无明显差异,但脱β层厚度明显增大。随TiN含量从0上升到2.0%,脱β层厚度从0增加到32.7μm。切削试验表明:TiN含量为1.0%时,涂层后硬质合金刀片具有最佳的车削寿命和抗冲击综合性能。     

Co含量对硬质合金组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了不同Co含量的硬质合金材料.在常温下测量了材料的力学性能,并通过XRD、SEM等方法对材料的相结构、组织形貌等进行了分析.结果表明,随着co含量的增加,显微组织中粘结相Co的平均自由程λy,增加,WC晶粒邻接度C降低,材料的抗弯强度上升而硬度下降.     

不同氮气压力烧结对WC-TiC-NbC-Co硬质合金表面结构和性能的影响

采用不同氮气压力烧结制备WC-TiC-NbC-Co合金,再使用CVD方法进行涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)、表面粗糙度仪和划痕测试仪对烧结后及涂层后的样品表面形貌、成分、物相、粗糙度及涂层结合力进行表征与测量.结果表明,与真空烧结相比,在氮气氛中烧结的WC-TiC-NbC-Co硬质合金样品的表面形成了以TiC相为主的梯度层,梯度层厚度随着氮气压力的升高而增大.当氮气压力为15 kPa时,梯度层厚度达到了10μm,当氮气压力为10 kPa时,样品与CVD涂层具有最好的结合力.说明适当的氮气压力可以在合金表面形成一定厚度梯度层,并有助于提高涂层结合力.     

不同氮气压力烧结对WC-TiC-NbC-Co硬质合金表面结构和性能的影响

采用不同氮气压力烧结制备WC-TiC-NbC-Co合金,再使用CVD方法进行涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)、表面粗糙度仪和划痕测试仪对烧结后及涂层后的样品表面形貌、成分、物相、粗糙度及涂层结合力进行表征与测量.结果表明,与真空烧结相比,在氮气氛中烧结的WC-TiC-NbC-Co硬质合金样品的表面形成了以TiC相为主的梯度层,梯度层厚度随着氮气压力的升高而增大.当氮气压力为15 kPa时,梯度层厚度达到了10μm,当氮气压力为10 kPa时,样品与CVD涂层具有最好的结合力.说明适当的氮气压力可以在合金表面形成一定厚度梯度层,并有助于提高涂层结合力.     

真空烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金组织和性能的影响

采用高能球磨、真空烧结工艺制备WC-13(TiC+TaC)-8Co-1(VC+Cr3C2)硬质合金,研究了不同烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金微观组织、力学性能和磁性能的影响。结果表明,提高烧结温度有利于提高合金的致密度,但是过高的烧结温度会导致晶粒长大,使合金致密度下降;合金的硬度、抗弯强度和矫顽力随着真空烧结温度的提高先增大后减小;相对磁饱和强度随着烧结温度的升高呈现下降的趋势;1 400℃烧结的合金综合性能较好,合金的相对密度99.6%、抗弯强度1 992 MPa,硬度92.3 HRA,矫顽力34.3 k A/m,相对磁饱和强度为76.5%。     

TiN和TiAlN涂层硬质合金的氧化和切削性能

采用阴极弧蒸发涂层工艺在硬质合金基体上分别沉积TiN和TiAlN涂层。利用XRD、SEM和显微硬度计分析2种涂层硬质合金氧化前后的物相组成、组织形貌和显微硬度,并对2种涂层硬质合金刀片进行切削性能测试。研究结果表明:2种涂层硬质合金在不同温度氧化一定时间后出现边缘开裂,基体氧化物鼓出。TiAlN涂层硬质合金抗氧化性能优于TiN涂层硬质合金。2种涂层硬质合金的显微硬度随着氧化时间增加而减小。由于TiAlN涂层硬质合金具有良好的抗氧化性,所以随着切削速度提高,表现出更好的切削性能。     

粗WC颗粒对低钴硬质合金组织与性能的影响

以粒度为5μm的粗WC颗粒和粒度为1μm的细WC颗粒为原料,采用6种不同的粗/细颗粒质量配比,通过低压烧结制备Co含量(质量分数,下同)为7%的低钴WC–Co硬质合金,测试材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度,并采用扫描电镜(SEM)观察材料的微观组织、弯曲断口形貌及裂纹扩展情况,研究粗颗粒WC含量对低钴硬质合金组织与性能的影响。结果表明,随粗颗粒WC含量增加,WC晶粒度的分布表现为明显的双峰结构特征,从合金的弯曲断口观察到裂纹偏转以及穿晶断裂数量显著增加,以此阻碍裂纹扩展,从而提高合金的韧性。合金硬度随粗颗粒WC含量增加而下降。当粗颗粒含量(质量分数)为50%时,WC-7%Co硬质合金具有较好的综合力学性能,其硬度(HV30)为15.9 GPa,抗弯强度和断裂韧性分别为2 490 MPa和11.39 MPa·m1/2。     

梯度硬质合金结构与性能的关系

采用真空烧结-渗碳处理工艺制备了梯度结构硬质合金,通过力学性能测试、物理性能测试和光学显微分析研究了渗碳处理前的真空烧结工艺和渗碳处理时间对合金抗弯强度、冲击韧性、密度、矫顽磁力以及表层双相区厚度的影响。结果表明:在渗碳的开始阶段,合金的抗弯强度、冲击韧性以及表面硬度均随渗碳时间的延长而增大;继续延长渗碳时间,合金的力学性能开始下降;合理控制渗碳时间以便得到适当厚度的WC+Co两相区是获得高性能梯度结构硬质合金的关键因素之一;在渗碳过程中,合金的矫顽磁力和密度随渗碳时间的增加而下降,表层WC+Co两相区的厚度随渗碳时间的增加而增加。     

不同氮气压力烧结对WC-TiC-NbC-Co硬质合金表面结构和性能的影响

采用不同氮气压力烧结制备WC-TiC-NbC-Co合金,再使用CVD方法进行涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)、表面粗糙度仪和划痕测试仪对烧结后及涂层后的样品表面形貌、成分、物相、粗糙度及涂层结合力进行表征与测量.结果表明,与真空烧结相比,在氮气氛中烧结的WC-TiC-NbC-Co硬质合金样品的表面形成了以TiC相为主的梯度层,梯度层厚度随着氮气压力的升高而增大.当氮气压力为15 kPa时,梯度层厚度达到了10μm,当氮气压力为10 kPa时,样品与CVD涂层具有最好的结合力.说明适当的氮气压力可以在合金表面形成一定厚度梯度层,并有助于提高涂层结合力.     

不同氮气压力烧结对WC-TiC-NbC-Co硬质合金表面结构和性能的影响

采用不同氮气压力烧结制备WC-TiC-NbC-Co合金,再使用CVD方法进行涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)、表面粗糙度仪和划痕测试仪对烧结后及涂层后的样品表面形貌、成分、物相、粗糙度及涂层结合力进行表征与测量.结果表明,与真空烧结相比,在氮气氛中烧结的WC-TiC-NbC-Co硬质合金样品的表面形成了以TiC相为主的梯度层,梯度层厚度随着氮气压力的升高而增大.当氮气压力为15 kPa时,梯度层厚度达到了10μm,当氮气压力为10 kPa时,样品与CVD涂层具有最好的结合力.说明适当的氮气压力可以在合金表面形成一定厚度梯度层,并有助于提高涂层结合力.