研磨体材质对WC-6％Co硬质合金显微组织及性能的影响

分别采用ZLT15牌号合金(WC-20％TiC-13％Co)和传统YG6X牌号合金(WC-6％Co)两种材质研磨体球磨混合料,并在其他工艺条件相同的情况下制备了WC-6％Co硬质合金试样.通过检测合金试样的矫顽磁力、比饱和磁化强度、横向断裂强度、维氏硬度和断裂韧性,分析其金相组织及WC晶粒度分布,并采用SEM-EDS分...     

超细晶硬质合金混合料的球磨混料机制

为对比研究超细晶硬质合金混合料的实验室和生产线球磨混料效率和机制,以比表面积为2.4 m~2/g的超细WC粉为原料,分别采用实验室2.4 L和生产线300 L球磨筒经过不同的球磨时间制备了8批超细硬质合金。对混合料中WC颗粒进行形貌观察,对合金进行金相测定和物理力学性能测试分析;结合实验室和生产线使用的球磨筒内壁结构对圆柱棒的受力和运动状态进行分析,对比研究实验室和生产线球磨混料效率及分析球磨混料机制。结果显示,随着研磨时间的延长,WC颗粒越细,物料混合越均匀;实验室球磨筒的球磨混料效率明显低于生产线。实验室圆柱棒在摩擦力的作用下发生短程运动,从而产生低效率的球磨混料。生产线圆柱棒在筋条推动下产生上抛、下落和剧烈的相对运动,显著提高了WC二次颗粒的破碎和混合料各组元的分散混合。     

混合料大小批研磨效率差异的影响因素研究

采用与大批生产相同的WC和Co原料进行YG类硬质合金ZD10制备的小批试验,通过金相组织观察及截线法分析大小批料生产合金的粒度,并对大小批硬质合金的矫顽磁力和钴磁进行检测。对比了大小批料的研磨效率,并分析了大小批研磨效率差异的影响因素。相同球磨工艺条件下球磨24h后,小批料的研磨效率更高,其HCP值比大批料平均高出0.025(kA/m)/h;小批料球磨18h与大批料球磨24h的研磨效率相当;将大批生产的球磨时间确定在24h,各批次合金的矫顽磁力平均值为11.36kA/m,正好是内控标准(10.4~12kA/m)的中间值,能够满足用户的需求。合金棒填充系数、磨筒转速、磨筒内部构造等均是大小批料研磨效率差异的影响因素。     

硬质合金研磨体形状和规格对中颗粒碳化钨粉末研磨效果的影响

采用不同规格和形状的硬质合金研磨体对中颗粒碳化钨粉末进行无介质干磨。对研磨后的碳化钨粉末利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及激光粒度仪等进行分析,对比了各组研磨碳化钨样品的粉末粒度、亚晶尺寸、应变和激光粒度分布,并对部分样品的SEM形貌进行了分析,探讨了硬质合金研磨体形状、规格及研磨时间对碳化钨粉末性能及研磨效果的影响。结果表明,合金棒比合金球具有更好的研磨效果;对于同一类型的研磨体,尺寸越小则研磨效果越好。随着研磨时间延长和研磨效果增强,碳化钨粉末平均粒度和亚晶尺寸下降,应变增加,且粒度分布更加集中。     

论七面体球磨介质的球磨效率及对合金组织性能的影响

采用湿磨法制备WC-10%Co混合料过程中分别使用自行设计的七面体球磨介质和传统球形球磨介质进行对比,研究其球磨效率和球磨方式,并通过烧结后合金的性能来分析不同的球磨介质对合金组织性能的影响.结果表明:与球形球磨介质相比七面体球磨介质能提高球磨效率;七面体球磨介质的球磨方式更容易给粉末带来活性,导致混合料放置过程中增氧趋势增大,使得钴磁偏低,增加0.2%石蜡便可阻止粉末的氧化;七面体球磨介质适合制备原材料费氏粒度大于5.0μm的混合料,球形球磨介质适合制备原材料费氏粒度为0.8~5.0μm的混合料.     

大直径钨镧合金锻造棒材性能研究

采用纳米掺杂方法制备了大直径钨镧合金棒坯,通过与纯钨对比,研究了不同氧化镧质量分数的钨镧合金棒坯烧结性能以及含质量分数1.0%纳米氧化镧粉掺杂的钨镧合金锻造棒材的室温性能和高温再结晶性能。结果表明:采用质量分数1.0%、1.5%和2.0%三种含量的纳米氧化镧粉掺杂烧结后,合金掺杂分布和晶粒组织均匀,随着氧化镧含量的增高,棒坯密度逐渐降低、晶粒数逐渐越多;1.0%氧化镧粉掺杂钨镧合金棒坯经过78.7%锻造变形量后,较纯钨棒材硬度值更高,金相组织更细、更均匀,车加工后车削较长,表面光洁度较高,再结晶温度比纯钨高约150℃。     

WC粉末粒度与形貌对WC-6Ni亚微米硬质合金组织及性能的影响

采用3种亚微米级WC粉制备了3种相同组成成分的WC-6Ni亚微米硬质合金,探讨了WC粉末粒度与形貌对WC-6Ni亚微米硬质合金组织及性能的影响。结果表明:在相同成分、相同工艺条件下,WC粉末越细,所制备的合金晶粒度越小;原始WC颗粒形貌对合金中WC晶粒形貌及合金性能没有明显影响;对于亚微米硬质合金,当粘结相含量一定时,合金硬度随着合金晶粒度的增加而缓慢减小,其抗弯强度随合金晶粒度的增加而缓慢增加。     

粉碎方式对细颗粒碳化钨性能的影响

采用球磨粉碎和气流粉碎两种方式,对相同细颗粒碳化钨块进行粉碎加工,对粉碎后的碳化钨利用X射线衍射、扫描电镜及激光粒度仪等进行分析,同时制备成硬质合金并对样品进行金相检测,对比两种粉碎工艺制备碳化钨的质量。结果表明:球磨粉碎法制备的碳化钨粒度分布宽泛,团聚颗粒多,比表面低,亚晶尺寸大,合金中的粗晶粒较多;而气流粉碎法制备的碳化钨粒度分布集中,团聚颗粒少,比表面高,亚晶尺寸较小,制备的合金晶粒更均匀。     

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。     

不同工艺加工C19210合金带材的组织和性能

采用“半连续铸锭热轧及多道次冷轧和退火”与“铸杆连续挤压及多道次冷轧和退火”两种工艺制备了C19210合金带材。采用金相显微镜观察该合金带材的晶粒组织，采用万能拉伸机、硬度计和涡流导电仪测试其力学性能和导电性能。结果表明：连续挤压工艺更利于细化晶粒，制备的带材折弯性能更优异；而热轧工艺制备的带材由于热轧过程固溶更充分，时效过程能析出更多的第二相，使得热轧工艺制备的带材力学性能、导电率和抗软化性能略优于连续挤压工艺。     

球磨工艺对铜基摩擦材料混合料的影响Ⅰ:对粒度分布的影响

采用单因素试验方法,研究了行星式球磨工艺参数如球料比、球磨时间、磨球直径、醇料比等对铜基粉末冶金摩擦材料混合料粒度分布的影响规律。结果表明,随球料比的增加,混合料的平均粒径不断减小,球料比为15∶1时,混合料的平均粒径最小,为1.345μm;球磨时间对混合料平均粒径的影响规律是随着球磨时间的增加混合料平均粒径先减小后增大;一定范围内的醇料比在湿磨过程中对研磨效率影响不大;相比于刚玉磨球,钢质磨球对于混合料的研磨效率更好。     

球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末微观组织及硬度的影响

以机械破碎Al-7Si-0.3Mg合金粉末为原料进行高能球磨, 对不同球磨时间的合金粉末进行金相观察、X射线衍射分析、透射电镜表征及显微硬度测试, 研究球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末的影响。结果发现, 高能球磨导致共晶硅颗粒从微米尺度细化到亚微米尺度, 颗粒形状从多面体转变成圆形, 颗粒内部有层错生成。随着球磨时间逐渐增加到60 h, 合金粉末平均颗粒尺寸从134μm逐渐下降到22μm, Al(Si, Mg)基体晶粒尺寸从438 nm降低到23 nm, 粉末显微硬度从HV 93增加到HV 289。粉末硬度的增加主要归功于球磨导致的晶粒细化(细晶强化作用), 此外, 球磨过程中硅颗粒的细化以及球磨引起的Mg、Si原子在基体内固溶度的增加也有利于粉末硬度的提高。     

磁悬浮碰撞研磨法制备铜/石墨复合粉体北大核心

采用新型的磁悬浮碰撞研磨法制备了铜/石墨复合粉体,研究了研磨时间、石墨添加量对复合粉体颗粒粒径、石墨缺陷等微观组织的影响,探讨了铜与石墨的结合状态,并分析了磁悬浮碰撞研磨法与高能球磨的效率。结果表明:球磨时间为3 h时,石墨添加量为10%的复合粉体粒径较小,均匀程度较高;复合粉体中铜颗粒为具有微应变的面心立方结构纳米颗粒,石墨中部分碳原子固溶于铜的晶格间隙中,颗粒表面被很薄的石墨层包裹;与高能球磨方法相比,磁悬浮碰撞研磨法具有更高的研磨效率。     

纳米硬质合金制备技术的研究

对细化硬质合金晶粒的意义及纳米硬质合金的发展现状等概况进行了阐述.采用小角度X射线衍射法对原料WC粉及球磨混合料进行了检测,通过扫描电镜、能谱仪等分析了合金制备过程中抑制剂不均匀所产生的原因及其对合金晶粒大小的影响,改进了抑制剂的生产工艺,成功制备出纳米硬质合金样品.     

高能球磨对微量Y_2O_3弥散强化细晶钨合金密度与显微组织的影响

采用溶胶喷雾干燥–氢热多步还原法制备含微量稀土Y2O3的超细/纳米W复合粉,对其进行高能球磨处理。将球磨前、后的W-Y2O3复合粉末进行模压成形和1 800~1 950℃高温烧结,制备微量Y2O3弥散细晶钨合金,研究高能球磨对细晶W-Y2O3合金的密度与显微组织的影响。研究结果表明:W-Y2O3复合粉末的费氏粒度均小于0.9μm,具有很高的烧结活性,最佳烧结温度为1 860℃,烧结致密度达到97.4%;高能球磨可显著提高合金的致密度,球磨后的W-Y2O3复合粉末在1 860℃烧结后相对密度达到99.4%;W-Y2O3合金的晶粒非常细小,未高能球磨的W-Y2O3复合粉在1 860℃烧结,晶粒尺寸仅为3μm左右,但分布不均匀;适当的球磨使合金晶粒尺寸有所长大,但可显著改善合金组织的均匀性。     

高能球磨制备Zr-V纳米粉末

将初始Zr粉和V粉按一定比例混合 ,用高能球磨设备制备Zr V纳米粉末 ,利用XRD和SEM及TEM研究研磨过程中粉末的物相及粒度变化。结果表明 ,粉末的晶粒尺寸随研磨时间的增加而减少 ,适当增加转速 ,可以缩短晶粒细化时间 ;通过高能球磨可以制备出粉末晶粒尺寸在 10nm左右 ,粉末颗粒尺寸在 6nm左右的Zr V混合粉末     

Mg_2Ni系储氢合金电化学性能的研究

用固态扩散和机械球磨法制备出纳米级Mg2 Ni和Mg1 .7Al0 .3 Ni储氢合金 ,其电化学性能超过用传统方法制备的合金。充放电测试表明 :该合金放电电压平台 (电压超过 1 2V)较高 ;在 2 0 0mA/g放电电流密度下 ,合金充放电循环 50次 ,容量仍保持在 2 0 0mAh/g以上。X射线衍射分析表明 :随着球磨时间延长 ,衍射峰的宽化程度变大 ,强度逐渐减弱 ,1 2h后变化减缓。这是由于晶粒尺寸变小 ,缺陷及应力密度增加之故。合金电化学性质的改善与合金在机械研磨中的微结构变化有关 ,并且合金组成中铝部分取代镁对于延长合金的循环寿命有至关重要的作用。     

球磨工艺对细颗粒钨粉质量及硬质合金晶粒夹粗的影响

利用球磨机对细颗粒钨粉进行分散处理，研究球磨过程不同转速、不同时间对细颗粒钨粉粒度及团聚颗粒的影响。将球磨后的钨粉制备成碳化钨粉和硬质合金，通过合金金相组织的对比分析找到细颗粒钨粉球磨工艺与合金晶粒夹粗的关联性，为合金晶粒夹粗问题提供新的解决思路。结果表明：选用21 r/min、80 min的球磨工艺分散处理的钨粉团聚颗粒最少，制备的碳化钨粉生产的硬质合金WC晶粒大小均匀、无夹粗出现。     

TaC对高钛亚微米钨钛钴硬质合金性能的影响

配制了TaC含量不同的5种钨钛钴硬质合金混合料,球磨72h使混合料平均粒度为270nm;冷等静压制备压坯,1 380℃真空烧结。测试了试样性能,观察了金相组织,进行了讨论分析。结果表明:随TaC增多,合金密度和相对磁饱和强度都下降,矫顽磁力先升高后降低,含0.6%(质量分数,下同)TaC的合金有较大矫顽磁力值。在TaC含量≤0.6%范围内,合金硬度随TaC量的增加而升高;TaC含量0.6%,合金硬度值明显下降。添加0.4%TaC与未添加TaC的合金比较,前者的抗弯强度增加幅度较大;TaC添加量0.4%时,合金抗弯强度随TaC量增加而逐步下降。TaC具有抑制晶粒长大的作用,添加0.4%TaC的合金有较好的综合性能。     

双尺度结构WC-6%Co硬质合金球磨工艺研究

以粒度分别为2.4μm和0.9μm的粗细WC和Co为原料,采用常规球磨和真空烧结制备了双尺度结构WC-6%Co硬质合金。利用XRD、SEM观察合金的物相变化及微观组织形貌,并通过对比分析密度、硬度、矫顽磁力、抗弯强度和断裂韧性等研究了球磨工艺对合金综合力学性能的影响。结果表明,随着球磨时间和球料比的增加,WC晶粒逐渐长大,合金的(0001)基面百分比例显著增加,同时■棱柱面比例降低。且相比于球磨时间,增加球料比更能破碎和活化细WC颗粒。预磨24 h、球料比4∶1及混合球磨24 h、球料比2∶1球磨条件下制备的合金综合性能达到最佳,其密度、硬度、矫顽磁力均较优异,抗弯强度最高达到3 250 MPa,同时断裂韧性为11.5 MPa·m~(1/2)。