添加标样法测定WC—Co硬质合金γ相的组成

添加标样法测定ＷＣＣｏ硬质合金γ相的组成刘寿荣刘宜（天津硬质合金研究所，天津３００２２２）（山东大学）关键词：ＷＣＣｏ硬质合金γ相Ｘ射线衍射１前言鉴于工业钴粉和ＷＣＣｏ硬质合金的γ相（钴基ＣｏＷＣ固溶体）都是ｆｃｃ（β）型和ｈｃｐ（α）型两...     

V和Cr对超细WC-Co硬质合金Co粘结相成分与WC/Co界面组织结构的影响

采用粉末冶金法制备WC-30Co,WC-30Co-1VC和WC-30Co-1Cr3C2硬质合金(成分含量为质量分数,下同),分别采用随炉冷却和水淬2种方式进行冷却,采用电子探针分析技术和高分辨率透射电镜,分析合金的Co相成分以及WC/Co界面结构,研究V和Cr元素对WC-30Co合金的Co粘结相成分与WC/Co界面结构的影响。结果表明:VC抑制晶粒长大的效果比Cr3C2更明显;在1 280~1 360℃下烧结时,V和Cr的添加可提高W在Co相中的固溶量,而在1 400℃烧结时,对W在Co相中的固溶量影响不大。水淬态合金的WC/Co界面发现层状的含Cr和V的析出相,且含V析出相的厚度明显大于含Cr析出相的厚度;可以推断界面析出相是在烧结过程而并非冷却过程中形成的;析出相的形成是Cr3C2和VC抑制WC晶粒长大的重要原因。     

WC-Co硬质合金γ相相变

通过Ｘ射线衍射相分析和应力分析研究了ＷＣ－Ｃｏ硬质合金γ相（钴基Ｃｏ－Ｗ－Ｃ固溶体）的相转变。ＷＣ－Ｃｏ硬质合金在烧结后至富温的冷却过程中γ相以扩散型机制为主进行ｆｃｃ→ｈｃｐ相变,其非扩散型的Ｍｓ转变点在室温以上并接近室温,室温下上烧结态合金中ｈｃｐ含量很少。在Ｍｓ点以下,凡引起合金中ＷＣ相与γ相间内应力变化（加强或松弛）的工艺因素均能导致合金γ相ｈｃｐγ相比例的增加。     

关于WC-Co硬质合金的强度和结构问题(Ⅰ)

综述了WC—Co硬质合金强度和结构方面的研究结果，阐明WC—Co硬质合金具有颗粒型复合强化材料的本质特征。据此，对WC—Co硬质合金微观结构及其制造工艺技术的一些问题进行了探讨。     

关于WC-Co硬质合金的强度和结构问题(Ⅲ)

综述了WC-Co硬质合金强度和结构方面的研究结果，阐明WC-Co硬质合金具有颗粒型复合强化材料的本质特征。据此，对WC-Co硬质合金微观结构及其制造工艺技术的一些问题进行了探讨。     

硬质合金稀土相的研究

本文用多种手段对硬质合金和钴基合金中的稀土相进行了比较系统的试验研究。结果表明:合金中的稀土主要分布在晶界和相界上,其形貌多呈球形,尺寸一般小于0.5μm;稀土相的结构和成份主要是Y_2WO_6复合氧化物,少量为Y_2O_3;稀土增加了Co相中W,Ti的含量及α-Co的稳定性,使Co相得到了强化;稀土延长了硬质合金切削刀具的使用寿命。     

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。     

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。     

Co含量与烧结温度对纳米晶WC-Co硬质合金结构与性能的影响

WC晶粒并合生长与WC原料特性以及合金中的Co含量密切相关。以比表面平均径为70 nm的WC粉末为原料,采用VC+Cr3C2作为晶粒生长抑制剂,探讨Co含量与烧结温度对WC-Co合金结构与性能的影响。结果表明,Co含量增加能降低纳米晶WC晶粒的邻接度,进而有效抑制烧结过程中WC晶粒的并合长大。在1 330℃下加压(0.9 MPa)烧结制备WC-15Co-0.7Cr3C2-0.6VC合金,WC平均晶粒尺寸为160 nm,合金硬度为93.6 HRA,抗弯强度为4160 MPa(C型样品),Palmqvist断裂韧性KIC为10.1 MPa m0.5。热分析结果表明,合金液相出现温度在1 322~1 345℃之间,没有出现液相温度的纳米尺寸效应。     

关于WC-Co硬质合金的强度和结构问题(Ⅱ)

综述了WC-Co硬质合金强度和结构方面的研究结果，阐明WC-Co硬质合金具有颗粒型复合强化材料的本质特征。据此，对WC-Co硬质合金微观结构及其制造工艺技术的一些问题进行了探讨。     

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。     

双相结构梯度硬质合金的研究现状

介绍了双相结构梯度硬质合金(DP合金)的性能与结构特点以及国内外研究现状,指出在我国开展DP合金研究,进行过程机理、强化机理和材料设计的基础理论研究是突破DP合金的工艺关键,生产出工艺可靠、质量稳定、成本合理的DP合金的重要途径。     

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...     

钴铁镍复合黏结相超细硬质合金显微组织与性能

钴作为硬质合金应用最广泛的黏结剂,存在资源稀缺、成本高昂以及WC-Co硬质合金耐腐蚀性能较差等问题,综合考量生产成本与改善性能,本研究采用铁镍部分代替钴组成复合黏结剂,以其制备超细硬质合金,研究其显微组织和力学、耐蚀耐磨性能的关系。结果表明,黏结相中Fe/Ni质量分数比增加,使得合金WC晶粒细化和黏结相分布不均,合金的硬度和抗弯强度分别提高与降低。合金在中性NaCl溶液中的耐腐蚀性能评估采用极化曲线测试与浸泡实验,黏结相添加Ni能提高合金耐蚀性,归因于Ni的钝化特性与促进腐蚀产物膜的形成。硬质合金摩擦系数和磨损率与Fe/Ni质量比呈负相关,合金耐磨性的提高主要归因于黏结相的强度增强和WC晶粒细化合金硬度提高。      

无粘结剂硬质合金的研究进展

无粘结剂硬质合金具有比传统硬质合金更优异的耐磨性和抗腐蚀性,近几年引起了国内外一些学者的关注.本文综述了目前无粘结剂硬质合金的研究现状与进展,重点介绍了几种制备方法,主要包括真空烧结-热等静压、热压、气压烧结、放电等离子烧结和PPC等方法;比较了这种合金与传统硬质合金的性能;指出了发展这种合金所面临的几个问题.     

硬质合金拉伸模结构有限元优化设计

采用ANSYS有限元软件对硬质合金拉伸模结构进行了优化设计。为了不改变拉伸模的使用功能，保持定径区直径d、定径区高度h不变，将拉伸模结构尺寸进行参数化处理，针对不同型号拉伸模选择合理的优化设计变量。优化设计后，拉伸模变形和最大拉应力相应地减小，延长了拉伸模的使用寿命；拉伸模质量明显减轻，降低了材料成本。在优化设汁中，使用参数化建模，缩短了设计周期，提高了设计效率和设计可靠性．该设计思想对于其他类型结构优化设计也可起到借鉴作用。     

铈与YG6硬质合金制备过程中富钙相的交互作用

在硬质合金的原材料仲钨酸铵(APT)粉末中添加Ca和稀土Ce元素,探讨稀土Ce元素与硬质合金制备过程中富钙相的交互作用。材料的物相组成、显微结构及成分分别通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱进行检测与分析。结果表明:氧化钨还原过程中会产生CaWO_4和Ca_(4.26)W_(10)O_(30)两种富钙相,分布在钨颗粒内部和周围,使钨颗粒的棱角钝化,碳化后富钙相转变为Ca_(4.26)W_(10)O_(30)和CaC_2相,富钙相可急剧降低YG6硬质合金的性能;添加适量稀土Ce可降低富钙相对钨粉的影响,钨粉颗粒的棱角变得明显,颗粒尺寸变小且分布均匀,稀土Ce与富钙相发生反应生成Ce_(0.9)Ca_(0.1)O_(1.9)三元相;稀土Ce与富钙相的交互作用效果显著,与1%Ca-YG6硬质合金相比,1%Ce+1%Ca-YG6硬质合金的致密度、硬度和断裂韧性分别提高了7.8%,34.3%和67.8%。     

WC-Co硬质合金在水中的腐蚀行为

通过研究WC-10%Co硬质合金棒材在含水条件下的储存,发现常温下在含水条件下存放1～2周后的精磨棒表面会产生由于水的腐蚀而形成的黄色"锈斑"。通过对腐蚀棒材的SEM及EDS分析,发现棒材表面存在的黄色"锈斑"为致密的富钴氧化层。不仅如此,通过对精磨去除表面氧化层的棒材的分析,发现精磨棒表面仍存在着一些"不见光"的无钴缺陷区,这些缺陷区在棒材表面随机分布,其厚度约为14μm。分析结果表明,常温下,水不仅具有腐蚀硬质合金的性能,同时还具有浸出Co的能力,能够将硬质合金表面一定厚度(约20μm)内的粘结相浸出,造成硬质合金表面显现出宏观无钴区缺陷。此外,探讨了水对硬质合金中Co的电化学腐蚀和浸出机理。