烧结-热等静压法制取WC-Co系硬质合金

用真空烧结、后续热等静压（HIP）和烧结－热等静压方法制取WC－Co系列硬度合金。通过对这3种工艺制取的硬质合金的组织和性能的比较,证明了烧结－热等静压工艺的优越性。此外还分析了烧结－热等静压工艺提高硬质合金性能的原因。     

特殊硬质合金的研究和生产概况

简略地介绍了作者十年来研究和生产高锰钢硬质合金、WC—Fe(Co,Ni)硬质合金和稀土WC—Ni、WC—Fe(Co,Ni)硬质合金的概况及主要结论,提出了一种改善硬质合金性能的粒度设计方法。     

硬质合金顶锤加工应力的研究

针对WC—Co系列硬质合金顶锤抗弯强度与试样体积效应的依赖性关系,着重对粘结相应力、试样表面残余压缩应力和残余拉应力进行了研究,以求改进生产和提高WC—Co系列硬质合金的使用寿命。     

Mo对WC-(8Co,2Ni)硬质合金组织与性能的影响

采用化学包覆法制备WC-(8Co,2Ni)-x Mo (x为质量分数,%。x=0,0.5,1.0,1.5)复合粉末,真空烧结后得到含Mo的WC-(8Co,2Ni)硬质合金。研究前驱体和复合粉末的微观形貌和物相组成,分析Mo对WC-(8Co,2Ni)硬质合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,WC-(8Co,2Ni)-x Mo复合粉末中的Mo均匀分布在WC颗粒表面。WC-(8Co,2Ni)-x Mo硬质合金较致密,无明显孔洞,WC和黏结相无明显聚集。随Mo质量分数从0增加至1.5%,WC晶粒的平均尺寸从1.6μm减小至1.1μm。合金硬度(HRA)从87.3±0.1提高至88.3±0.2,抗弯强度从(2 890±27) MPa下降至(2 560±29) MPa。含Mo合金在腐蚀过程中生成低电导率的含Mo钝化膜,耐腐蚀性能明显提升。     

不同粘结相WC基硬质合金微观结构与性能

以碳质量分数为理论含碳量的WC为硬质相，在1450℃下通过气压烧结制备WC-20Fe,WC-20Ni和WC-20Co硬质合金，通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电子探针和力学性能测试研究了不同金属粘结相对烧结硬质合金微观结构和力学性能的影响。结果表明：WC-20Fe合金出现η脱碳相(Fe₃W₃C),W在粘结相Fe中的溶解度仅有1.915%(质量分数)，WC晶粒尺寸最小。WC-20Ni合金渗碳出现石墨相(C),W在粘结相Ni中的溶解度达到10.753%(质量分数)，WC晶粒尺寸最大，合金硬度最小。WC-20Co合金为正常两相区组织(WC+γ)，具有最高抗弯强度2720 MPa和最大硬度934.41 kg·mm^-2。所有合金断裂模式均为脆性断裂和沿晶断裂，WC-20Co合金断口出现明显的粘结相撕裂。     

WC-TiN-Co合金的性质

将粒度为1.3～1.5μm的WC、TiN、TiC及Co粉末按照通常的方法经湿式球磨、干燥、成形后,在1400℃下进行真空烧结,制成WC-(0～15mass％)TiN-10mass％Co合金及用作比较的WC-(5～15)mass％TiC-10mass％Co合金(均为中碳合金)。由于添加TiN合金易产生孔隙,故烧结后需进行HIP(热等静压)处理,然后再作为试料以测定其性     

WC—Fe／Ni／Co矿用合金开发之试验初探

通过试验探索,找到了Fe/Ni/Co与粗晶WC匹配较好的成份点,取得了与同粘结相量YG矿用合金性能相当的效果。Fe/Ni/Co作粘结剂应用于矿用合金,技术上已基本成熟。     

联邦德国Degussa公司在京举办热等静压技术改进报告会

1990年6月9日,联邦德国德固萨(Degussa AG)公司在北京国际展览中心举办了热等静压(HIP)技术报告会,机电部科技情报研究所组织全国有关粉末冶金及烧结设备单位参加了这次报告会。 传统HIP技术的主要问题是,当处理硬质合金时会造成WC晶粒的长大和破坏表层,而WC晶粒的长大会成为材料断裂的发源地,使其强度和硬度降低,另外,HIP技术所使用的氩气中含有O_2、H_2O、CO_2、     

WC-Co(Cr)超音速火焰喷涂粉末和涂层性能

采用喷雾造粒和真空烧结工艺制备粒度15~45μm的WC-12%Co(WC12Co)、WC-17%Co(WC17Co)、WC-10%Co-4%Cr(WC10Co4Cr)球形喷涂粉末,并采用超音速火焰喷涂(HVOF)法在同一喷涂参数下制备WC12Co,WC17Co,WC10Co4Cr涂层,应用金相显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等表征粉末和涂层的结构和性能。结果表明:制备的3种碳化钨基喷涂粉末球形度高,流动性好(~13s/50g),松装密度接近(4.8~5.0 g/cm3),粉末物相均为WC和Co相,各粉末微观结构和物理性能均满足液体燃料HVOF喷涂要求;3种粉末制备的涂层的沉积率高(52%~55%)、孔隙率低(1.1%)、显微硬度高(1200~1 300 HV300g);各涂层脱碳程度小,涂层物相均为WC、W2C和非晶或纳米晶相;相同喷涂工艺下WC17Co、WC12Co、WC10Co4Cr涂层的耐磨粒磨损性能依次增强,同时WC10Co4Cr涂层具有较强的耐盐雾腐蚀性能。     

WC-15Ni高性能无磁硬质合金的制备与性能研究

以超细WC、电解Ni粉作为主要原料,调整混合料中总碳含量,通过真空烧结及热等静压(HIP)处理获得WC-15Ni高性能无磁硬质合金,研究了不同碳含量及热等静压处理对材料显微组织结构和性能的影响。实验结果表明,混合料总碳含量过低或过高均会恶化无磁硬质合金性能;当混合料中总碳含量达到6.13%(质量分数)时,材料获得良好的性能,横向断裂强度达到3 300 MPa。同时热等静压处理可有效消除无磁硬质合金中的少量残余孔隙,稳定和提高其力学性能。     

WC-8(Fe, Co, Ni)RE合金性能研究

用不同比例的Fe和Ni部分代替WC-8Co合金中的粘结剂Co，再添加微量的碳粉和稀土氧化物Y2O3制得WC-8(Fe，Co，Ni)RE硬质合金，测试了其物理机械性能，研究了粘结剂各种成分及烧结温度、烧结气氛对硬质合金性能的影响。在一定的烧结工艺下，以Fe和Ni部分代替Co所制得的WC-8(Fe，Co，Ni)RE硬质合金，其性能可以达到甚至超过YG8的标准，同时对影响WC-8(Fe，Co，Ni)RE硬质合金性能的一些因素进行了讨论。     

以镍代钴碳化钨基硬质合金的发展

综述了近几年国内外以镍代钴碳化钨基硬质合金的发展概貌。论述了硬质合金以镍代钴的理论根据及意义。通过合金化、合金晶粒细化、添加微量稀土元素等工艺措施,镍可以全部取代钴,其合金性能和钴合金相当,而抗氧化性能优于钴合金     

不同工艺条件对WC-20％Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨法制备WC—Co粉末,分别在低压和真空条件下制备WC-20％Co硬质合金,通过对合金性能的检测和金相组织的观察,研究了球磨时间和烧结工艺对硬质合金性能的影响。结果表明,球磨时间对硬质合金性能和组织结构有明显的影响;通过控制适当的球磨时间,町提高硬质合金的硬度和高韧性;通过调节工艺,真空烧结也可以提高合金的性能,低压烧结对粗颗粒WC为原料的合金的综合性能提高不明显。     

少钴/无钴WC材料制备研究进展

针对我国钴资源稀缺及传统WC–Co硬质合金在腐蚀介质与高温环境下应用所存在的缺陷,总结了一系列性能良好的少钴/无钴WC材料,包括以其他金属或金属间化合物替代Co作为粘结剂的WC硬质合金,不添加任何粘结剂的纯WC材料以及由陶瓷相增强的WC复合材料,讨论了少钴/无钴WC材料的优缺点,并展望了其发展趋势.     

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...     

Fabrication of Functionally Graded WC–Co Cemented Carbides with Plate-Like WC Grains

Powder Metallurgy and Metal Ceramics - Functionally graded WC–Co cemented carbides (FG WC–Co) with plate-like WC grains were fabricated by carburizing of cemented carbides with no...     

WC–Co硬质合金摩擦磨损行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究了WC–Co硬质合金在不同条件下的摩擦过程,分析了晶粒尺寸、摩擦载荷和滑动速率等因素对硬质合金摩擦磨损行为的影响,从原子尺度揭示了硬质合金发生摩擦磨损的微观机制。结果表明,随晶粒尺寸增大,相比于晶粒转动,Co相和WC中的位错滑移逐渐在摩擦引起的塑性变形机制中起主导作用。摩擦载荷增大会导致易变形的Co粘结相被挤出表面而首先去除,通过减小晶粒尺寸可以抑制Co相的挤出–磨损机制,进而提高硬质合金的抗滑动磨损性能。滑动速率升高会降低磨损速率,主要原因是在高速滑动过程中,亚表层各相中位错的形核扩展缺乏持续的驱动应力,位错密度较低,WC不易发生断裂,Co相被挤出表面造成的磨损程度明显减轻。     

粘结剂成分对WC－20（Fe／Co／Ni）硬质合金力学性能和显微组织的影响

用常规的粉末冶金工艺试制了四种成分的ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金，优选粘结剂的成分及总碳量可使其力学性能最佳。着重研究了ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金的力学性能和显微组织，发现：粘结相为李晶马氏体和奥氏体时，其主要力学性能不低于ＷＣ－２Ｃｏ；而粘结相全部为板条马氏体时，其主要力学性能低于ＷＣ－２Ｃｏ     

从硬质合金微观结构和性能对湿磨工艺的敏感性评价WC粉末的内在质量

以XLWC25型WC粉末为原料,采用滚动湿磨和搅拌湿磨工艺经过不同的湿磨时间制备5组WC-6Co硬质合金。从合金微观组织结构参数(平均晶粒度、邻接度、晶粒分布)和力学性能对湿磨工艺的敏感度方面,探讨了硬质合金关键原材料WC粉末内在质量的评定方法。结果表明,合金微观组织结构和力学性能对湿磨工艺变化的敏感度较低,在一定程度上反映了XLWC25型WC粉末具有较好的内在质量。采用搅拌湿磨工艺,湿磨6¹0 h,WC-6Co合金的微观组织结构均匀性和综合性能可达到最佳状态,优于滚动湿磨58 h制备的参比合金的综合性能。