Ni、Cr对碳化钨基硬质合金耐腐蚀性能的影响

以WC-(7～10)Ni-(1～2)Cr合金为研究对象,采用失重法、电化学测试、力学性能测试和显微形貌分析等方法,研究了合金在体积比为10%稀硫酸、10%稀盐酸和10%稀硝酸溶液中的腐蚀行为,并与传统的WC-8Co和WC-13Co硬质合金进行比较。结果表明,WC-(7～10)Ni-(1～2)Cr的抗弯强度、硬度略低于WC-8Co和WC-13Co;在浸泡腐蚀试验和电化学试验中,WC-Ni-Cr合金的耐腐蚀能力明显优于传统的WC-Co类合金,具有较强的抗腐蚀能力,适合石油化工、环保、食品领域的耐磨、耐腐蚀材料。     

镍钴对超细Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响

研究了Co部分和全部代替Ni对超细Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响。采用X射线衍射仪对物相研究发现:金属相中w(Co)=10%和w(Co)=15%时,金属陶瓷中出现金属间化合物,并且有两种Co的同素异构体并存;力学性能测试表明:5%的Co取代5%的Ni可以明显提高金属陶瓷的抗弯强度、硬度和断裂韧性。金属相为10%Ni-5%Co时,材料的综合力学性能最好。     

热处理对Ni-Ga-Fe-Co系铁磁形状记忆合金力学及耐蚀性能的影响

采用电子万能试验机、显微硬度计以及电化学综合测试仪分别测试了Ni-Ga-Fe-Co系合金抗压强度、显微硬度和在w(NaCl)=3.5%溶液中的阳极极化曲线;研究了热处理对Ni-Ga-Fe-Co系铁磁形状记忆合金耐蚀性能与力学性能的影响。结果表明,室温下铸态Ni50Ga27Fe17Co6合金的耐腐蚀性能最好。热处理使Ni-Ga-Fe-Co系合金的耐蚀性能下降,抗压强度增大,显微硬度取决于热处理后合金的显微组织。热处理后Ni53Ga27Fe15Co5合金的耐蚀性能最好,其自腐蚀电位为-355 mV,腐蚀电流密度为0.4185μA/cm2,钝化电位区间为419 mV。     

Cr3C2含量对模具用亚微米晶WC-10％Co硬质合金性能的影响

本文研究了不同Cr3C2含量对亚微米晶WC-10％Co硬质合金力学性能和磨削性能的影响.结果 表明:随着Cr3C2含量的增加,合金硬度、抗弯强度先增大后减小,矫顽磁力增加,断裂韧性及密度降低;当Cr3C2含量达到0.6％(质量分数,下同)时,抗弯强度达到3975 N/mm2,硬度HRA达到91.8,密度达到14.38 ...     

WC-Ni-Fe-Mo硬质合金的微观结构与性能研究

本文采用低压烧结的方式制备了性能良好的 WC–Ni–Fe–Mo 硬质合金,研究分析了不同 Mo 添加量对 WC–Ni–Fe硬质合金组织性能的影响。结果表明：不同 Mo 添加量对 WC–Ni–Fe 硬质合金的微观结构与性能有着显著地影响。添加微量的 Mo 可以抑制 WC-Ni-Fe 硬质合金中 WC 晶粒的溶解再析出长大,一定程度上可以细化 WC 晶粒。随着 Mo 在 WC–Ni–Fe 合金中的含量增加,合金孔隙率逐渐下降。密度先下降后升高,而抗弯强度的变化趋势则相反。当 Mo 添加量较少时,合金的硬度较为稳定,抗弯强度明显提升,而断裂韧性逐渐降低;当 Mo 添加量较大时,合金的硬度、抗弯强度降低,而断裂韧性上升。当 Mo 的添加量为0.5 wt %时,合金具有最佳的力学性能,可与同比例 Co 含量的 WC–Co 硬质合金相媲美,其维氏硬度为 HV 1460、抗弯强度为 4245 MPa、断裂韧性为 17.01 MPa·m1/2。     

Ni含量对粗晶WC-Co-Ni硬质合金组织和性能的影响

以WC-10%(Co+Ni)硬质合金为研究对象,在相同含量的Co+Ni粘结相中采用不同的钴镍比来研究Ni含量对WC-Co-Ni硬质合金组织和性能的影响。结果表明随Co+Ni粘结相中的镍含量的增加,合金中显微组织结构中的粘结相的分布均匀性变差;WC晶粒的尺寸和圆度增大。合金的强度性能结果表明WC-(Co+Ni)硬质合金在粘结相质量分数为60%Co-40%Ni时抗弯强度出现最大值;随Ni含量的增加,WC-(Co+Ni)硬质合金的硬度值相差不大,但呈下降趋势;合金的密度几乎没有变化;合金的钴磁降低,磁力呈现先增后降。     

SPS制备含钼WC-6Co硬质合金的工艺性能

以Mo粉、Co粉和自主研发的WC-6Co复合粉为原料,通过球磨、SPS制备Mo添加量为1%(质量分数)的细晶WC-6Co硬质合金。利用XRD、SEM、XPS、维氏硬度计和电化学工作站等研究SPS烧结温度、保温时间对合金组织和性能的影响。结果表明:随着SPS烧结温度的升高和保温时间的延长,WC-6Co-1Mo合金相对密度和断裂韧性持续增加,维氏硬度先增大然后略有下降。当烧结温度为1250℃、保温时间为5min时,制备的合金综合性能最佳。与相同工艺制备的WC-6Co和WC-6Co-4Mo合金进行对比,发现添加适量Mo能够有效抑制WC晶粒的长大,提高合金的硬度和韧性,但相对密度减小;同时,也能够增强合金在HCl溶液的耐腐蚀性能。     

铬的添加量对WC-9Ni硬质合金微观结构与性能的影响

以WC、Ni及Cr粉末为原料,采用传统粉末冶金方法制备了WC-9Ni-x Cr系列硬质合金。利用扫描电镜、X射线衍射仪、机械性能检测设备和浸泡腐蚀测试方法等观察和表征了试样的微观结构、物理机械性能和耐浸泡腐蚀性能。结果表明:Cr的添加量对WC-9Ni硬质合金的微观结构与性能有着显著地影响。微量的Cr添加后,合金的WC晶粒长大被抑制,晶粒尺寸出现下降;同时,合金的密度、抗弯强度下降,而硬度和耐中性水浸泡腐蚀性能(根据国际标准BS:6920:2000)得到提升。随着Cr添加量的进一步增加,合金的晶粒尺寸、密度、硬度、强度和耐腐蚀性能等变化趋势放缓。另外,根据XRD、SEM和EDX等检测结果发现:过量的Cr粉添加后,WC-9Ni硬质合金的结构中倾向于形成一种新相—(Wx,Cr(1-x))2C,这种新相易成为合金的断裂源。综合合金的微观结构和各项性能检测分析认为:当Cr粉添加量为1.2%(质量分数)时,WC-9Ni硬质合金具有相对最佳的综合性能。     

Fe/Ni比对WC-Fe-Ni硬质合金微观组织及性能的影响

在1450℃下低压烧结制备5种不同Fe/Ni比(质量比)的WC-Fe-Ni硬质合金,通过SEM、TEM、XRD、力学性能测试和电化学测试研究Fe/Ni比对硬质合金的显微组织和性能的影响。结果表明:随Fe/Ni比增大,晶粒尺寸先下降后上升;Fe/Ni比为3:1时,合金晶粒尺寸最小,为1.24μm;合金抗弯强度变化趋势和晶粒尺寸变化呈反比;硬度不断提高,断裂韧性变化与烧结致密度变化均保持先上升后下降趋势;在Fe/Ni比为3:1时,合金断裂方式主要为沿晶断裂,在Fe/Ni比不等于3:1时会出现较多穿晶断裂;合金耐酸性溶液腐蚀能力不断变差。当Fe/Ni比为3:1时,合金的综合性能最好,其硬度、抗弯强度、断裂韧性、腐蚀电流密度分别达到934HV、3047MPa、23.3 MPa?m~(1/2)、3.98×10~(-5) A/cm~2。     

原料总碳含量对WC-15%Co-1.1%Cr_3C_2硬质合金性能的影响

本文以WC-15%Co-1.1%Cr_3C_2(质量分数,下同)硬质合金为研究对象,通过抗弯强度、硬度、密度、钴磁、矫顽磁力、电化学极化曲线测试以及扫描电镜观察,研究了采用不同总碳含量原料制备的硬质合金的力学性能及其在中性、碱性溶液中的腐蚀行为。结果表明:WC-15%Co-1.1%Cr_3C_2硬质合金的矫顽磁力、硬度、密度均随碳含量的增加而减小;合金的钴磁随碳含量的增加而增大;合金抗弯强度随碳含量的升高先增加后下降,在碳含量为5.27%、相对磁饱和为80%左右时抗弯强度最大,可达3 650 MPa。在pH=7的Na_2SO_4溶液中,WC-15%Co-1.1%Cr_3C_2硬质合金主要发生粘结相Co的选择性溶解,碳含量越低,腐蚀电位越高,耐腐蚀性越好。在pH=9～10的碱性磨削液中,碳含量的变化对WC-15%Co-1.1%Cr_3C_2合金的腐蚀行为没有明显影响。     

WC-10%Co非均匀结构细晶合金的研究

本文采用抗弯强度检测仪、洛氏硬度计、SEM、体视显微镜等检测手段,研究了以超细晶WC-1.0%Co为基础,WC-1.0μm的添加量对WC-10%Co非均匀结构细晶合金组织和性能的影响。研究表明:WC-1.0μm添加量从27%、36%到45%(质量分数),都能形成晶粒度非均匀结构合金组织;非均匀结构合金的平均晶粒度、双晶平均尺寸随WC-1.0μm添加量的增加而增大,但细晶所占比例减少,而粗晶所占比例增加;随WC-1.0μm添加量的增加,合金矫顽磁力、抗弯强度、硬度降低,而断裂韧性有所提高;从切削试验和现场使用情况可知,WC-1.0μm的添加量为36%(质量分数)的合金切削性能最好。     

Cr3C2/VC复合抑制剂比例对WC-10%Co超细晶硬质合金微观结构和力学性能的影响

本文以WC-10%Co为研究对象，添加质量分数1.0%的Cr₃C₂/VC复合抑制剂，在1 410℃下烧结1 h，制备了WC-10%Co-Cr₃C₂/VC超细晶硬质合金，研究了Cr₃C₂/VC复合抑制剂比例对物相组成、WC晶粒尺寸和粒度分布、WC三维形貌及力学性能的影响。结果表明：随Cr₃C₂含量的减少和VC含量的增加，WC平均晶粒尺寸先快速后缓慢减小，WC粒度分布不断变窄；WC形貌由三棱柱向台阶三棱柱转变，WC(0001)晶面上的台阶数量不断增加，这些台阶会显著降低合金的断裂韧性和抗弯强度；WC-10%CoCr₃C₂/VC超细晶硬质合金的硬度先快速后缓慢增加，而断裂韧性和抗弯强度先快速后缓慢降低；当w(Cr₃C₂)∶w(VC)=4∶1时，WC-10%Co-0.8%Cr₃C₂-0.2%...     

烧结温度对(Ti, W, Mo, Nb)(C, N)-(Co, Ni)金属陶瓷组织结构和性能的影响

本文以(Ti,W,Mo,Nb)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷材料为研究对象,研究烧结温度对金属陶瓷的成分、微观组织和力学性能的影响,初步探讨成分、微观组织与材料强度的关系。研究结果表明：烧结温度对(Ti,W,Mo,Nb)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷组织特征有显著的影响;合金的总碳(Ct%)随着烧结温度的提高而降低,当烧结温度达到1490℃时,合金总碳的急剧降低,导致合金组织中出现脱碳相(η相),从而使得合金的硬度(HV₃₀) 、断裂韧性(KIC)和抗弯强度(TRS)降低;1470℃烧结温度下,(Ti,W,Mo,Nb)(C,N)-(Co,Ni)基金属陶瓷合金的硬度(HV₃₀) 、断裂韧性(KIC)和抗弯强度(TRS)的匹配最佳,表现为在实际应用工况下的综合切削性能最优。     

Cr_3C_2对SPS烧结WC-6Co硬质合金组织与性能的影响

采用SPS烧结技术制备WC-6Co-xCr_3C_2(x=0~0.6%,质量分数)硬质合金,并通过SEM、EDS、力学性能测试仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站等测试手段研究Cr_3C_2含量对SPS烧结WC-6Co硬质合金显微组织和性能的影响。结果表明:随着Cr_3C_2添加量的增大,合金的晶粒异常长大现象消失,晶粒变得细小均匀;同时发现Cr_3C_2的添加可以明显改善合金的力学性能、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。当其添加量为0.45%时,合金综合性能最优,硬度为1933 HV30,断裂韧性达到12.5 MPa·m1/2。     

WC-(7-9)Ni-(1-2)Cr硬质合金耐蚀性能的研究

以采用Ni、Cr做粘结相的碳化钨基硬质合金为研究对象,采用失重法、电化学测试方法,研究合金在室温和60℃下,在体积浓度10%稀硫酸、10%稀盐酸、10%稀硝酸溶液中的腐蚀行为,并与传统的WC-8Co,WC-13Co硬质合金进行比较。试验结果表明:在浸泡腐蚀试验和电化学试验中,WC-Ni-Cr合金的耐腐蚀能力明显优于传统的WC-Co类合金,具有较强的抗腐蚀能力,可应用作矿砂、钢渣的提炼、污水处理领域的耐磨耐腐蚀材料,有很好的应用前景。     

Ni含量对提高Zn-Ni合金在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响(I):极化和阻抗研究（英文）

Zn在保护钢铁材料不被海水腐蚀方面发挥重要作用。Zn和Ni的合金化能改善它的耐腐蚀性能。通过Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究Zn-Ni合金在合成海水(3.5%NaCl,质量分数)中的腐蚀行为,并比较不同Ni含量(0.5%~10%,质量分数)合金和纯Zn的耐腐蚀性能。结果表明:Zn-Ni合金的耐腐蚀性能优于纯Zn,只有Ni含量为0.5%的合金除外。Ni含量为10%的合金具有最好的耐腐蚀性能,这是由于在合金中形成了γ-Zn3Ni和γ-Zn Ni相。但Ni含量为0.5%的合金比纯Zn具有更高的腐蚀速率(更差的耐腐蚀性能)。     

脉冲电沉积纳米晶Ni-Co合金镀层腐蚀特性研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等方法研究了脉冲电沉积法制各纳米晶Ni和纳米晶Ni-Co合金镀层的组织结构、表面形貌和成分.用浸泡法和电化学极化法研究了纳米晶Ni和不同Co含量的纳米晶Ni-C0合金镀层在3.5%NaCl(质量分数,下同)和5%HCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:通过脉冲电沉积法制各的Ni和Ni-Co合金镀层具有典型的纳米晶结构; 随着含Co量的增加,镀层的晶粒尺寸减小,硬度增加;所制备的纳米晶Ni-Co合金镀层组织结构均匀致密,其在3.5%NaCl溶液和5%HCl溶液中的耐蚀性均优于纳米晶Ni镀层;纳米晶Ni-Co合金镀层在3.5%NaCl溶液的浸泡腐蚀中腐蚀极少,表现出优异的耐腐蚀性能,而在5%HCl溶液中的腐蚀形态则为均匀腐蚀.     

WC粒度对WC-15Fe-5Ni硬质合金组织与性能的影响

在1450℃下通过低压烧结制备5种0.83~15.03μm不同WC粉末粒度的WC-15%Fe-5%Ni(质量分数)硬质合金,并通过SEM、XRD、EDS、力学性能测试仪、磨损试验机和电化学工作站研究WC粉末粒度对合金的显微组织和性能的影响。结果表明:随WC粉末粒度的减小,合金的WC晶粒尺寸减小,抗弯强度和硬度升高,断裂韧性降低,耐磨性能提高,耐酸性溶液腐蚀性能变差;当WC粒度较大时,合金的断裂方式主要为穿晶断裂;当WC粒径较小时,断裂方式主要为沿晶断裂;当WC粉末粒度为1.31μm时,硬质合金的综合性能最好,抗弯强度、硬度、断裂韧性、磨损率和自腐蚀电流密度分别达到2717 MPa、960 MPa、10.7 MPa·m~(1/2)、6.986003×10~(-7)mm~3/(N·m)和3.43698×10~(-5) A/cm~2。     

WC-Co-(Ni)-(Cr)硬质合金在中性溶液中的腐蚀行为

以WC粉、Co粉、Ni粉及Cr3C2粉为原料,采用粉末冶金方法制备了3组不同粘结相成分的WC-Co-(Ni)-(Cr)硬质合金,通过极化曲线测试和浸泡实验研究了3组合金在中性溶液中的腐蚀行为,并采用扫描电镜、能谱分析、X射线光电子能谱(XPS)和EBSD等手段对其腐蚀机理进行了探讨。结果表明,WC-Co和WC-Co-Cr硬质合金在中性溶液中主要发生粘结相Co的腐蚀,浸泡产生的腐蚀产物主要是Co(OH)2;添加Cr将提高WC-Co硬质合金在中性溶液中的耐腐蚀性能,这可能与Cr的添加明显降低了粘结相中密排六方Co的含量有关;同时添加Ni和Cr可进一步提高WC-Co合金在中性溶液中的耐腐蚀性能,在pH=7的Na2SO4溶液中浸泡480 h后,WC-Co-Ni-Cr合金发生很少量的腐蚀。     

WC-Co-(Ni)-(Cr)硬质合金在中性溶液中的腐蚀行为

以WC粉、Co粉、Ni粉及Cr_3C_2粉为原料,采用粉末冶金方法制备了3组不同粘结相成分的WC-Co-(Ni)-(Cr)硬质合金,通过极化曲线测试和浸泡实验研究了3组合金在中性溶液中的腐蚀行为,并采用扫描电镜、能谱分析、X射线光电子能谱(XPS)和EBSD等手段对其腐蚀机理进行了探讨。结果表明,WC-Co和WC-Co-Cr硬质合金在中性溶液中主要发生粘结相Co的腐蚀,浸泡产生的腐蚀产物主要是Co(OH)2;添加Cr将提高WC-Co硬质合金在中性溶液中的耐腐蚀性能,这可能与Cr的添加明显降低了粘结相中密排六方Co的含量有关;同时添加Ni和Cr可进一步提高WC-Co合金在中性溶液中的耐腐蚀性能,在pH=7的Na2SO4溶液中浸泡480 h后,WC-Co-Ni-Cr合金发生很少量的腐蚀。