梯度结构硬质合金的最新研究进展

梯度结构硬质合金通过赋予制品不同部位以不同的性能，可应用于传统均质硬质合金难以胜任的工程领域，满足现代工业和高新技术发展的需要。梯度结构硬质合金以其优异的性能复合和巨大的应用市场，已引起国内外材料学界的广泛关注，本文重点针对国内外梯度结构硬质合金的最新研究进展进行了简要综述。     

梯度结构硬质合金制备技术的研究进展

随着现代化工业的迅猛发展,人们对硬质合金提出了越来越高的要求。梯度结构硬质合金利用成分或组织梯度实现性能梯度的变化,从而赋予合金整个工零件高硬度与高韧性,解决了传统硬质合金耐磨性能和韧性之间的矛盾。本文综述了目前国内外梯度结构硬质合金制备技术和工业应用的发展现状,简单介绍了不同制备技术的原理和特点,并预测了梯度结构硬质合金的发展前景。     

梯度结构硬质合金涂层刀片切削性能研究

研究了梯度结构硬质合金涂层刀片和无梯度结构硬质合金涂层刀片的切削性能．并对不同钴含量梯度结构硬质合金刀片的切削性能进行了对比实验。实验表明：具有梯度结构硬质合金涂层刀片的切削性能比无梯度结构硬质合金涂层刀片的切削性能优良；达到同一磨损高度hB=0．15mm时，前者的切削寿命较后者提高了近一倍；同时随着合金钴含量增多，硬质合金刀片的切削性能提高。     

梯度硬质合金的研制

采用正碳烧结工艺研制梯度硬质合金，合理选择配方中的缺碳量以及正碳烧结工艺参数时，可生产出表面硬度高、耐磨性好，内部强度高、韧性好的梯度硬质合金。实验中，钴含量相同的梯度硬质合金比钴相均匀硬质合金的抗弯强度和耐磨性分别提高了５．５％和２５．６％。     

表层富立方相超细晶梯度硬质合金微观结构

通过富氮气氛烧结WC?10TiC?0.5VC?0.5Cr2C3?12Co和WC?12Co硬质合金,研究梯度结构和均匀结构硬质合金的微观结构及力学性能.利用扫描电子显微镜观察合金断面的微观形貌,使用X射线衍射仪和能谱仪分析合金物相组成,并对合金表面和芯部的硬度与断裂韧性进行测试.结果表明:与均匀结构的WC?12Co硬质合...     

WC-Co功能梯度硬质合金研究进展

概述了梯度硬质合金的分类;介绍了WC-Co梯度硬质合金的一些制备方法及应用领域;重点总结了梯度结构的形成机理、驱动力及生长动力学等方面的研究进展;分析了目前存在的不足,展望了梯度硬质合金的发展前景。     

原位扩散形成功能梯度硬质材料的研究进展

功能梯度硬质材料是20世纪80年代将功能梯度材料(FGM)的概念应用于硬质合金和金属陶瓷而发展起来的一类新型材料.本文综述了目前国内外用原位扩散控制方法-氮化工艺制备功能梯度硬质材料的研究进展,详细介绍了冶金学基础、成分体系和梯度结构类型、主要类型梯度结构的制备工艺和形成机理,比较了切削性能,并讨论了今后研究工作的重点.     

梯度结构硬质合金的疲劳断裂

采用三点抗弯的方法研究WC-6Co梯度结构硬质合金和均质WC-6Co硬质合金的疲劳行为,探讨疲劳断口形貌与破坏机制的关系。结果表明:梯度结构硬质合金的疲劳裂纹在亚表面萌生;梯度结构硬质合金表层Co相发生明显塑性变形,WC相以沿晶断裂为主;中间层Co相变形也很明显,WC相解理断裂增加;内层Co相塑性变形很少,WC、η相以解理断裂为主;均质硬质合金Co相塑性变形明显,WC以沿晶、解理断裂为主,各部位断口形貌接近;梯度结构硬质合金的疲劳极限比均质硬质合金高约100 MPa;梯度结构硬质合金中疲劳裂纹沿垂直于试样下表面、平行于Co相梯度的方向形核,而均质硬质合金的疲劳裂纹沿平行于试样外表面方向形核。在应力集中效应、循环应力的作用下,Co相的马氏体相变是裂纹在亚表面萌生的主要原因;马氏体相变使Co相成为裂纹形核的快速通道,裂纹沿Co相梯度方向形核。     

梯度结构硬质合金涂层刀片的金相观察

采用定量金相观察分析具有梯度结构硬质合金涂层刀片的微观结构,对梯度结构硬质合金基体及其涂层的构成进行了探讨。结果表明,梯度结构硬质合金基体组织的外层(与涂层的结合层)厚度为30μm左右。基体组织的孔隙度为A02、B00、C00。样品具有特殊的涂层结构,其中一工作面为两层涂层,另一工作面为三层涂层。两层涂层的涂层(Al2O3)厚度为4μm,内层(TiCN)厚度为8μm;三层在两层涂层的基础上增加了一层2μm的(TiN)涂层。WC平均晶粒度为1.24μm,复式碳化物的平均晶粒度为0.74μm,钴相呈均匀分布。实验结果为提高和优化梯度结构硬质合金涂层刀片性能提供了有益的依据。     

Co含量对硬质合金梯度结构和性能的影响

采用分段烧结的试验工艺,通过改变原料中钴的含量来研究钴含量对硬质合金梯度结构和性能的影响。试验主要从钴含量对梯度烧结后、涂层后合金的机械性能、梯度结构的变化情况进行了探索,并研究了梯度硬质合金刀片的切削性能。试验表明,随着合金钴含量增多,合金梯度结构越明显,梯度层厚度增加;合金的强度与磁饱和提高,硬度、磁力和密度减小。同时随着合金钴含量增多,经涂层处理的硬质合金刀片的切削性能提高,达到同一磨损高度VB=0.12mm时,FGCC-Co-8刀片的切削寿命较FGCC-Co-6刀片提高了三分之一。     

用于涂层的梯度硬质合金基体的制备方法与梯度形成机理

综述了目前国内外梯度硬质合金涂层基体的发展现状及其制备方法，对梯度硬质合金涂层基体的烧结过程热力学、梯度硬质合金涂层基体制备过程中重要的工艺参数以及梯度形成机理进行了详细讨论。     

正碳烧结法制备WC-Co梯度结构硬质合金的研究

概述了国内外梯度硬质合金的发展，介绍了采用正碳烧结工艺制备WC-Co梯度结构硬质合金的工艺方法和基本原理，列举了合金的实际应用，并展望了其应用开发前景。     

提高钻采工具用硬质合金性能的新技术

评述了近20年来,改善钻采工具用WC-Co硬质合金性能的主要技术方法.这些方法基本是围绕着同时提高合金的耐磨性和韧性、或者提高其中之一而不严重损害另一指标来进行的.其中,梯度硬质合金的方法能在一定程度上解决硬度与韧性的基本矛盾,效果较明显,但要求严格控制工艺参数.通过显微组织功能化设计得到的非均匀结构合金(DC合金),...     

国外梯度硬质合金的发展

概述了国外梯度硬质合金的发展，列举了各种生产梯度硬质合金的方法，并介绍了该合金的实际应用。     

表层脱立方相梯度硬质合金及其切削应用研究进展

对表层脱立方相梯度硬质合金的研究成果进行了总结。系统地介绍了化学成分、原料粒度、烧结气氛对表层脱立方相梯度硬质合金微观组织、元素分布和性能的影响,概括了表层脱立方相梯度硬质合金作为涂层基体应用及后续涂层梯度硬质合金刀具切削加工应用,并指出研究表层脱立方相梯度硬质合金表面处理技术是挖掘其应用潜力的重要方向。     

WC-Co梯度结构硬质合金的研究进展

概述了国内外梯度硬质合金的进展,介绍了采用正碳烧结工艺来制备WC-Co梯度结构硬质 合金的工艺和基本原理,列举了合金的实际应用领域,指出了该合金的应用开发前景。     

节钴型梯度硬质合金的研究

分析了梯度硬质合金国内外的研究现状，结合国内原材料的来源状况，在考虑节钴又不改变生产工艺的前提下，设计研究了一种铁、镍代钴与WC-Co复合而成的梯度功能材料。应用结果表明，效果良好，提高了产品的市场竞争力。     

表层富立方相WC-TiC-Co功能梯度硬质合金

采用粉末冶金技术制备WC-15%TiC-6%Co硬质合金(质量分数), 通过控制氮气压力、固相烧结温度和烧结时间对合金进行渗氮烧结, 得到表层富立方相WC-TiC-Co功能梯度硬质合金。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪研究硬质合金梯度区域的微观组织、物相组成及元素分布。结果表明: 制备的WC-TiC-Co硬质合金梯度层厚度大于20 μm, 并且表层富含Ti元素和N元素, 其组成形式为Ti(C_0.7, N_0.3)。     

基于表面改性的非均匀结构硬质合金研究进展

表面改性是使材料表面获得与其基体不同微观组织的处理技术,能够有效调控材料表面的力学性能.因此,将表面改性方法应用于改善硬质合金表面的微观组织,能够有效避免均匀结构硬质合金显微结构-宏观性能的局限性,为制备高性能非均匀结构硬质合金提供技术方案.由于硬质合金表面改性研究的起步较晚且表面改性方法较多,表面改性方法的选取及其改...     

稀土在硬质合金烧结体表面富集现象的开发前景

主要介绍了稀土在硬质合金烧结体表面的富集现象以及这一新发现在开发功能硬面材料、磨料、炉内清洁材料、高性能硬质合金工具新材料以及高性能双相结构功能梯度硬质合金中的应用前景。