功能梯度硬质合金和金属陶瓷材料研究的新进展

综述了国内外梯度硬质合金和金属陶瓷材料研究的进展情况,重点介绍了其粉末冶金制造方法、性能特征和典型应用开发。     

金属陶瓷拉伸模具材料

简要介绍了拉伸模的受力状况、性能要求及常用拉伸模具材料，并指出ＷＣ－Ｃｏ硬质合金是目前最常用的拉伸模具材料，分析了该类材料的优越性及存在的问题，同时提出了新型模具材料－－Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）基金属陶瓷。综述了金属陶瓷的制备工艺、合金元素的作用及微观组织对机械性能的影响，最后强调了Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）基金属陶瓷是一种具有广阔应用前景的模具材料。     

粉末注射成形技术及其在难熔钨合金等材料中的应用

粉末注射成形技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门近净形成形的新技术,有着巨大的发展前景。本文阐述了粉末注射成形技术及其特点,以及在难熔钨合金和硬质合金及其它材料中的应用。     

金属陶瓷工具应用纳米材料取得重大突破

长期以来,被称为“工业牙齿”的刀具,主要材料为硬质合金钢。现在合肥工业大学材料学院年轻的刘宁教授主持的”纳米氮化钛、氮化铝改性的碳化钛基金属陶瓷刀具制造技术”项目组研究出一种新型纳米工具材料,具有比硬质合金钢更优良的性能。 纳米氮化钛、氮化铝改性的碳化钛基金属陶瓷刀具是一种高技术含量、高附加值的新型刀具。该刀具     

3000吨电解铁粉项目

一、项目名称3000吨电解铁粉项目二、建设规模建成一条年产3000吨电解铁粉生产线三．建设条件铁粉是粉末冶金中的重要原材料,主要应用于硬质合金超硬材料、工具行业等方面,市场需求量大,前景广阔。     

微纳米硬质合金的制备及应用

对适应现代先进制造业的微纳米硬质合金材料的技术研究和实际应用进行了综合评述,总结了微纳米硬质合金材料当前需要解决的关键问题,并指出了其未来的发展趋势.     

微纳米硬质合金的制备及应用

对适应现代先进制造业的微纳米硬质合金材料的技术研究和实际应用进行了综合评述,总结了微纳米硬质合金材料当前需要解决的关键问题,并指出了其未来的发展趋势.     

WC—Co硬质合金低压烧结工艺的探索

随着科技的不断进步，人们对工具材料要求越来越高，WC—Co硬质合金逐步吸引大家的目光，伴随着纳米复合技术及相关材料的发展又给硬质合金新鲜的活力，使硬质合金在根本上实现“双高”，即高强度高硬度。由于烧结技术的的限制，到现在为止世界上还没有哪一个公司能够出产硬质合金晶粒度小于200—500纳米的，主要是受限于烧结技术，所以各国的科研者都在往晶体生长抑制剂，纳米粉末制备，烧结技术三个方面研究。     

航空发动机用硬质合金焊接铰刀的加工工艺

本论文以航空发动机用硬质合金焊接铰刀的加工工艺为主要研究内容。以实现焊接刀具的制造与试验为目标,建立完整的焊接刀具加工工艺及制造技术,具有重要的理论价值和实际意义。航空发动机盘类零件上用于组装的安装孔有以下特性:盘类零件材料多为高温合金与粉末冶金材料,属于难加工材料;盘类零件需要多个叠加放置,造成孔位置错位,对刀具切削部分、刀杆部分强度要求严格;从而刀具质量的优劣直接影响到发动机装配质量。     

涂层硬质合金的最新研究进展

近年来,涂层硬质合金在涂层材料、物理结构、涂层技术、晶粒尺度、基体等诸多方面取得了长足进步。本文从材料学角度,综述了涂层硬质合金在涂层方法、涂层结构类型、涂层材料及结构、涂层基体等方面的国内外研究进展,结合具体涂镀技术和工艺,对比和讨论了不同类型涂层的物理性能、力学性能、切削性能和适用范围,并对涂层硬质合金行业的发展进行了展望。     

WC与Mo2C的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和耐腐蚀性能的影响

目的 研究Ti(C,N)-WC-Mo2C-Ni-Co金属陶瓷的成分、显微组织和耐腐蚀性能之间的关系,以期提高金属陶瓷材料的耐腐蚀性能.方法 采用粉末冶金方法 在金属陶瓷中添加不同比例的WC与Mo2C,并对金属陶瓷显微组织、力学性能及在酸性和碱性溶液中的腐蚀行为进行系统研究.结果 随着WC与Mo2C比例的降低,金属陶瓷组...     

纳米材料在硬质合金中的应用

WC晶粒不断细化是硬质合金发展的一个重要特征。从硬质合金的纳米原料、纳米硬质合金、纳米材料助长或增强超粗晶硬质合金以及硬质合金的纳米涂层材料等4个方面论述了纳米材料在硬质合金中的应用,着重报道了中国在这些方面的优势。纳米粒径原料的制备是首要难题,1997年发明的"紫钨原位还原"技术利用传统工艺制备纳米、超细碳化钨粉末,碳化钨粉的粒径可小于20 nm。纳米硬质合金技术利用低压热等静压或热等静压,克服了烧结过程中WC异常长大的难题,制备100~200 nm纳米硬质合金,抗弯强度在5 000 MPa以上,使用性能优于亚微或超细晶硬质合金,已用于生产。利用"纳米颗粒溶解法"制备的超粗晶硬质合金晶粒度可达12μm;而含有纳米Co2W4C增强相的超粗晶硬质合金产品,使用寿命比普通合金产品提高了2~3倍。涂层材料纳米化,是硬质合金工具的一个发展方向,在耐磨性、硬度和抗裂纹扩展方面有明显优势,加工工件表面质量更好,工具使用寿命更长。     

硬质合金相图热力学和扩散动力学数据库及其应用

硬质合金是由难熔金属化合物和粘结相通过粉末冶金工艺制成的材料,它具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。介绍了包含C-Co-Cr-W-Ta-Ti-Nb-N等元素的硬质合金热力学和动力学数据库。简述了热力学数据库中的热力学模型和优化计算,并以C-Cr-Ta三元系为例介绍了热力学优化计算的方法和步骤。所建立的硬质合金动力学数据库包含液相和fcc相不同元素的原子迁移参数。利用修正的Sutherland方程对液相的原子迁移参数进行了评估,而fcc相原子迁移参数是基于对实验测定数据和文献数据的评估获得的。利用建立的硬质合金热力学和动力学数据库,可以计算多元系的相平衡、获取不同相的热力学性质和溶解度信息、模拟合金中元素和相的分布等。该数据库可用于设计合金成分和烧结温度、预测元素含量及烧结气氛等对梯度硬质合金形成的影响、优化合金烧结工艺等。最后指出相图热力学和扩散动力学数据库及热物性数据库结合相场、有限元方法,定量描述硬质合金结构-性能的关系是今后的发展趋势。     

硬质合金粉末挤出打印中增材制造工艺及其显微结构

粉末挤出打印(PEP)是基于传统金属注塑成型和3D打印相结合的新型增材制造技术,具有打印材料范围广、打印成本低等巨大优势。以WC-13Co硬质合金的PEP增材制造为核心,以热塑性打印材料为重点研究对象,开发打印原料的材料体系,研究打印原料的均匀性、流变性能、成形性能、黏结剂的脱除工艺以及烧结工艺对打印件显微结构及力学性能的影响机制。独立开发了硬质合金PEP打印专用的有机黏结剂材料体系,通过EDS分析黏结剂在打印坯体中分散均匀性。采用两步法脱脂工艺可以完全脱除打印坯体中的黏结剂,并结合真空烧结,在1450 ℃下保温60 min,成功制备高性能硬质合金打印件。研究结果发现打印件线收缩率为17.8%,WC晶粒尺寸分布均匀,维氏硬度1410HV₃₀。本研究采用PEP增材制造技术制备了高性能、打印件尺寸可控的硬质合金材料,为硬质合金的增材制造探索出一条有效的技术路线。     

会议简讯

中国金属学会粉末冶金学会特殊材料与制品学术委员会、中国有色金属学会粉末冶金及金属陶瓷学术委员会特殊材料学组、中国机械工程学会粉末冶金专业学会特殊材料学组于今年7月20～23日在四川江油357厂联合召开了“1988年全国粉末冶金特殊材料与制品学术会议”。来自全国各地的代表70人出席了会议。会议宣读论文32篇,论文内容可分为以下三     

TiC含量对WC-TiC-TaC硬质合金材料微观组织及力学性能的影响

本研究采用真空热压烧结技术, 在1600℃下制备了WC-TiC-TaC硬质合金材料, 研究了TiC含量对其微观组织及力学性能的影响。结果表明, 随着TiC含量的增多, 硬质合金材料的晶粒显著增大。当TiC的含量从10wt% 增加到25wt%时, 硬质合金材料的硬度逐渐增大, 最高可达19.81 GPa, 这是由于TiC的硬度高于基体WC的硬度; 与此同时, 硬质合金材料的抗弯强度和断裂韧度逐渐减小。当TiC的含量为10wt%时, 材料的抗弯强度有最大值, 其值为1147.24 MPa, 这是由于在材料内部形成了均匀、细小的晶粒组织; 在此含量下, 复合材料的增韧机理为细晶增韧、裂纹偏转、裂纹分支、裂纹桥接和韧窝增韧, 其断裂韧度有最大值, 为14.60 MPa·m^1/2。     

硬质合金模具材料中相组织结构述评

详细地论述了硬质合金模具材料WC-Co合金、TiC基合金、钢结硬质合金中的相组织结构,并就影响相组织结构的主要物理冶金因素及相界面组织结构的研究提出了几点见解,为生产优质合金模具材料提供理论参考。     

TiC增强复合材料在不同条件下的磨损行为

研究了TiC/NiCrMoAlTi金属陶瓷、TiC/NiMo金属陶瓷和钢结TiC硬质合金的磨损行为,结果表明:在平稳加载条件下,金属陶瓷的耐磨性优于钢结TiC硬质合金;而在冲击载荷条件下,钢结硬质合金的室温耐磨性优于金属陶瓷,但在高温下金属陶瓷的耐磨性又转为优于钢结硬质合金,与室温相比TiC/NiCrMoAlTi和TiC/NiMo的耐磨性分别提高31%和79%,而钢结TiC硬质合金则下降52%.初步分析了不同粘结相的TiC增强复合材料的磨损机制以及加载率和温度对磨损行为的影响.TiC增强复合材料的磨损行为与其使役条件密切相关.     

中国硬质合金大制品现状与趋势

硬质合金自诞生以来。经过了80余年的发展。其应用领域不断扩大。性能逐渐提高。硬质合金按应用领域可以分为切削工具、地质矿山工具和耐磨件。硬质合金大制品多属于耐磨件，其单重和尺寸相对于传统的硬质合金材料大得多。它具有高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀的特性。在钢铁、冶金、合成人造金刚石、精密模具制造、石油化工、航海等领域得到了广泛应用。现在硬质合金比较热门的研究方向有超细和纳米硬质合金、硬质合金的涂层及刀片槽型等。对于硬质合金大制品的专题研究却鲜见。其实，硬质合金大制品的生产也是一项结合了材质性能、应用研究、生产工艺及设备的综合性课题。     

钢结硬质合金在热挤压模具上的应用

分析了气门顶杆热挤压工艺及模具失效形式 ,尝试用钢结硬质合金取代原模具材料 ,现场试验表明 ,钢结硬质合金模具的使用寿命为原模具的 1 0倍左右。电镜观察显示热疲劳是硬质合金热挤压模具失效的主要原因。