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-(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。     

钴镍比对WC-14%(Co,Ni)硬质合金力学性能和在中性NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响

本文以WC、Co及Ni粉为原料,采用传统粉末冶金方法制备了4种不同Co、Ni粘结相比例的WC-14%(Co,Ni)硬质合金样品,通过对比硬度、抗弯强度、断裂韧性、电化学极化曲线及浸泡实验结果,并利用扫描电镜、能谱分析等,研究了4种合金的力学性能及其在3.61%NaCl(pH=7)模拟海水溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着w(Co)/w(Ni)比例的降低,合金的硬度和断裂韧性降低、抗弯强度则呈现先小幅增加后降低的趋势,当w(Co):w(Ni)=5:5时,合金的硬度、抗弯强度和断裂韧性急剧下降;随着w(Co)/w(Ni)比例的降低,合金在NaCl模拟海水溶液中的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐腐蚀性能增强;当w(Co):w(Ni)=7:3时,即WC-9.8%Co-4.2%Ni合金的综合性能最佳,其力学性能和耐腐蚀性能的协同作用将有益于合金的使用寿命。     

镍、铬对硬质合金酸性盐雾腐蚀性能的影响

本文采用传统粉末冶金工艺制备了WC-8%Co、WC-6%Co-2%Ni-0.4%Cr3C2、WC-8%Ni-0.4%Cr3C2硬质合金样品,利用酸性盐雾试验、极化曲线测试、扫描电镜观察和能谱分析等手段,研究了添加Ni、Cr等元素对硬质合金酸性盐雾环境中腐蚀行为的影响。试验结果表明:WC-Co硬质合金在酸性盐雾环境下由于粘结相标准还原电极电位低,更容易发生电化学腐蚀,造成粘结相流失;添加Ni和Cr,可以提高WC-Co硬质合金的电极电位,降低极化电流密度,提高其在酸性盐雾溶液中的抗腐蚀能力;扫描电镜和能谱分析结果表明添加Ni和Cr,可以降低硬质合金在酸性盐雾溶液中粘结相的流失。     

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。     

添加Cr及Cr_3C_2对WC-(Co,Ni)硬质合金比饱和磁化强度的影响

本文首先研究了WC-(Co,Ni)硬质合金渗碳时的比饱和磁化强度。然后以此为基础研究了添加Cr及Cr3C2对WC-(Co,Ni)硬质合金的比饱和磁化强度的影响。结果表明:WC-(Co,Ni)硬质合金在Ni/(Co+Ni)质量比不超过0.5时,渗碳时合金的比饱和磁化强度遵从加和原理,相对比饱和磁化强度接近100%。当Ni/(Co+Ni)质量比超过0.5后,渗碳时合金的相对比饱和磁化强度急剧下降,远低于100%。Cr和Cr3C2的添加对WC-(Co,Ni)硬质合金有显著影响,添加Cr和Cr3C2后的WC-(Co,Ni)合金的比饱和磁化强度不再符合原来的加和关系;Cr和Cr3C2的加入,显著减弱了合金的磁性,其程度与Cr在粘结相中的相对含量有关。     

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。     

WC基硬质合金在碱性溶液中腐蚀行为的研究

本文以WC-Co、WC-Co-Ni-Cr硬质合金为研究对象,采用电化学极化曲线测试以及扫面电镜观察等试验手段,研究了两种合金在不同pH值的碱性溶液中的腐蚀行为。结果表明:在pH=13的NaOH溶液中,WC-Co和WC-Co-Ni-Cr合金腐蚀行为一致,都以WC的溶解析出为主,而在pH=10～11的Ca(OH)_2溶液中,两种合金各相的析出略有差别,WC-Co合金中粘结相Co析出略大于WC,而WC-Co-Ni-Cr合金相反。在pH=9～10的磨削液中,WC-Co和WC-Co-Ni-Cr合金的腐蚀行为完全不同,前者粘结相Co的溶解析出量远大于WC,后者粘结相析出量略小于WC。在pH=7～8的冷却水中,WC-Co合金中粘结相Co的溶解析出量略大于WC,而WC-Co-Ni-Cr合金中粘结相和WC的溶解量接近。在不同pH值的碱性溶液中,WC-Co-Ni-Cr合金的自腐蚀电位与溶液的pH值有关,pH值越高,自腐蚀电位越负;WC-Co合金的自腐蚀电位与pH值并不是简单的线性关系,与溶液的成分密切相关。     

钛的碳氮化物固溶与单组元对Ti(C,N)基金属陶瓷电化学腐蚀性能的影响

以TiC0.7N0.3-10％ WC-4％ Mo2C-3％ TaC-2.4％ Cr3C2-10％ Ni-10％ Co和TiC-10％TiN-10％WC-4％Mo2C-3％TaC-2.4％Cr3C2-10％Ni-10％Co 2种Ti(C,N)基金属陶瓷为研究对象,采用Tafel曲线与Nyquist图谱研究2种金属陶瓷在pH=1的H2SO4溶液与pH=13的NaOH溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜观察合金的腐蚀表面.结果表明,与单组元原料相比,以固溶体为原料制备Ti(C,N)基金属陶瓷在强酸、强碱性溶液中的腐蚀速率均明显降低,耐腐蚀性显著提高;Ti(C,N)基金属陶瓷在碱性溶液中的耐腐蚀性能优于其在酸性溶液中的耐腐蚀性能.Ti(C,N)基金属陶瓷的腐蚀机理是:与腐蚀溶液接触时,合金中粘结相优先发生腐蚀,产生活性溶解,硬质相骨架裸露在合金表面,硬质相发生局部腐蚀.     

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.     

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。     

Ti(C,N)-Ni/Cr金属陶瓷在HCl溶液中耐蚀性研究

本文通过开路电位监测、动电位极化、交流阻抗曲线测定、静态浸泡腐蚀试验等方法,结合腐蚀形貌电镜观察,研究了Ti(C,N)-Ni/Cr金属陶瓷在1 mol/LHCl溶液中的腐蚀行为。试验结果表明:与粘结相全部为Ni的Ti(C,N)基金属陶瓷相比,添加4%Cr做粘结相后,使金属陶瓷的开路电位明显正移。而且可以明显减小其"伪钝化区"的维钝电流密度,扩大维钝区间;提高Ti(C,N)基金属陶瓷在HCl溶液中耐蚀性。其主要原因是由于Cr溶入粘结相Ni后,提高了粘结相的抗H+与Cl-腐蚀能力。     

碳含量对WC-Ni-Co-Cr硬质合金组织与性能的影响

本文采用经典硬质合金生产工艺制备粘结相含量15%和20%(质量分数)的WC-Ni-Co-Cr硬质合金,研究了碳量变化对WC-Ni-Co-Cr硬质合金组织与性能的影响。结果表明:WC-Ni-Co-Cr硬质合金组织结构的变化受合金碳含量的控制,渗碳合金,WC相平均晶粒尺寸增大。添加Cr3C2会对Co+Ni复合粘结相硬质合金两相区宽度范围产生影响,使两相区碳含量上限降低。WC-Ni-Co-Cr硬质合金的钴磁随着碳含量的增加,先增大后略微降低,在碳饱和区内出现峰值,与粘结相含量相当的WC-Co合金相比,WC-Ni-Co-Cr合金的钴磁大幅降低。合金的矫顽磁力和硬度均随着碳含量的增加,先增大后减小,其变化规律存在良好的相似性,粘结相含量15%的合金,其硬度和矫顽磁力值较粘结相含量20%的合金高。随着碳含量的升高,合金抗弯强度增加,当合金中出现石墨相后,抗弯强度急剧下降。在本实验条件下,粘结相含量为15%时,BCtot为-0.02%合金的综合力学性能最优;粘结相含量为20%时,BCtot为-0.08%合金的综合力学性能最优。     

粘结剂成分对Ti(C,N)基金属陶瓷腐蚀行为的影响

研究了含38 wt% Ni或Ni–20Cr粘结剂的2种Ti(C,N)基金属陶瓷在0.2 M H2SO4和0.2 M NaOH溶液中的室温腐蚀行为。在0.2 MH2SO4溶液中,2种金属陶瓷的腐蚀行为和耐蚀性存在一些明显的差异：与以Ni作粘结剂的金属陶瓷不同,以Ni–20Cr作粘结剂的金属陶瓷浸泡过程中表面自发生成NiO、Ni(OH)x(SO4)y、Cr2O3和Cr(OH)3,致使粘结相溶解十分缓慢;动电位极化过程中不发生钝化,伪钝化后电流密度增加较快。在0.2 M NaOH溶液中,2种金属陶瓷的腐蚀行为和耐蚀性无明显差异：浸泡过程中陶瓷晶粒溶解十分缓慢,同时生成NiOOH和Cr6+化合物;动电位极化过程中不发生钝化,但发生伪钝化。     

Ti(C,N)基金属陶瓷的耐腐蚀性

研究了Ti（C,N）基金属陶瓷在5％HNO3、50％NaOH溶液中的耐腐蚀性能,对比了金属陶瓷与YG8硬质合金在同种腐蚀介质中的耐蚀性优劣,并对金属陶瓷在5％HNO3溶液中的腐蚀形貌进行观察。试验结果表明：金属陶瓷有良好的耐酸碱腐蚀性能,其耐蚀性与粘结相的含量密切相关,粘结相的含量愈低,耐蚀性愈好;金属陶瓷的耐蚀性明显优于YG8硬质合金;金属陶瓷的腐蚀机理为钝化膜保护的电化学腐蚀。     

Ti对(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x块体金属玻璃显微组织、力学及腐蚀性能的影响（英文）

采用铜模吸铸法制备(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x合金,利用X射线衍射、扫描电镜、压缩实验及腐蚀测试等手段研究Ti对合金显微组织、力学和腐蚀性能的影响。结果表明,当Ti含量高于4%(摩尔分数)时,合金中出现大量晶化相;而当Ti含量为1%~3%Ti时,合金的压缩应力-应变曲线上出现屈服现象。添加适量的Ti元素能提高合金的强度及韧性。在1 mol/L NaOH溶液中浸泡144 h后,(Zr_(0.55)Al_(0.1)Ni_(0.05)Cu_(0.3))_(100-x)Ti_x合金质量无明显变化,表现出良好的耐腐蚀性能;而在1 mol/L HCl溶液中则会发生腐蚀,但适量的Ti元素添加可显著提高合金在盐酸溶液中的耐腐蚀性能。     

Cr、V、RE添加剂对特粗晶与超粗晶硬质合金微观组织与性能的影响

利用特粗晶与超粗晶硬质合金粗大粘结相平均自由程以及粗大WC原料粉末的特性,研究单一Cr、V以及Cr-RE与V-RE添加剂对特粗晶与超粗晶WC-Co合金微观组织结构、物理力学性能以及合金中Co粘结相纳米压痕力学性能的影响。结果表明,在此合金体系,Cr的加入可使合金保持微观组织结构均匀、WC晶粒粗大以及高韧性的特性,而且可使Co粘结相纳米压痕硬度HV2 mN提升了20.5%;V的加入使合金中WC晶粒大小出现明显两极分化,并显著降低合金韧性;微量混合稀土(RE)对V和Cr在合金中的作用行为影响不显著;合金矫顽磁力、硬度以及Co粘结相弹性模量对合金成分变化不敏感。     

高耐腐蚀Fe-(Cr,Ni)-Mo-P-C-B块体非晶合金

Fe-Mo-P-C-B铁基块体非晶合金具有高强度、高塑性和良好的软磁性,作为结构和功能材料具有较好的应用前景。本研究通过Cr、Ni合金化制备了耐腐蚀Fe-(Cr,Ni)-Mo-P-C-B块体非晶合金,其非晶形成临界直径达5mm。Cr、Ni合金化显著提高了Fe-Mo-P-C-B块体非晶合金在HCl、H2SO4、NaCl溶液中的耐腐蚀性能,使钝化电流密度降低、腐蚀速度降低、电化学反应电阻增大。     

Ru添加对WC-Co硬质合金结构与性能的影响

粘结相是硬质合金重要的组成部分,随着硬质合金材料技术的发展,目前,越来越多的研究者希望能够通过粘结相的掺杂技术来提升合金的综合性能.本文通过对比分析WC-Co和WC-Co-Ru硬质合金,发现Ru的添加能够抑制WC晶粒的长大,有效抑制WC晶粒的异常长大,可以提高合金中粘结相Co的显微硬度和合金的整体硬度,能够显著提升硬质...     

添加Mn和N对铁基非晶合金形成能力与腐蚀性能的影响

采用工业原料在铜模铸造的条件下制备出了ф3 mm的Fe41Co6Cr15Mo14C15B6Y2Mn1和Fe41Co6Cr15Mo14C15B6Y2N1块状非晶合金圆棒,采用X射线衍射(XRD)仪和盐酸溶液浸泡腐蚀试验分别对合金的非晶形成能力和耐蚀性进行了研究。结果表明,采用工业用料制备的铁基非晶合金中添加N时有更大的非晶形成能力和更优异的耐腐蚀性能。