硬质合金深冷处理

本文简要介绍了一种程控深冷处理装置的结构和性能,并介绍了几种不同牌号的硬质合金经深冷处理后性能的变化情况。     

深冷处理对硬质合金的影响

综述了国内外硬质合金深冷处理的工艺过程及其深冷处理对硬质合金微观组织、相结构、残余应力状况、机械性能与切削性能的影响。深冷处理工艺包括降温和保温两个基本阶段,部分研究增加回火处理;深冷处理后硬质合金中η相含量增多且尺寸减小,Co对WC的粘结更紧密,但也有认为微观组织形貌变化不大的观点;Co相由面心立方向密排六方转变,而WC相变化不大;深冷处理可提高硬质合金耐磨性和延长使用寿命已得到共识,但对表面残余应力状况及硬度等影响尚存在不同观点。探索深冷处理对硬质合金的作用机理,并进行工艺参数的优化是目前研究工作的方向。     

淬火与深冷处理对YG6硬质合金微观结构与性能的影响

本文以压制烧结合成的YG6硬质合金为研究对象,采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EMPA)及X射线衍射(XRD)检测方法研究了淬火及深冷处理对YG6硬质合金微观结构的影响,并且测量了合金的相关性能,如硬度、抗弯强度及表面残余应力等。结果表明:淬火处理合金中的面心立方α-Co含量提高,W在Co相中的固溶度增加。深冷过程中由于发生Co相马氏体相变使密排六方ε-Co的含量提高,W在Co相中的固溶度降低。YG6硬质合金的硬度、钴磁等性能受到了影响,合金的抗弯强度以及表面宏观残余应力都呈增加趋势。     

硬质合金深冷处理的研究现状

对硬质合金深冷处理的工艺流程及设备进行研究,分析了深冷处理对硬质合金微观组织、相结构、力学性能、切削性能的影响规律,对硬质合金深冷处理的应用前景及其发展方向进行了展望。     

深冷处理对WC-Co硬质合金组织和性能的影响

对YG8和YG25两种WC-Co硬质合金不同时间深冷处理后的力学性能和疲劳性能进行了研究,利用X射线衍射方法分析了深冷前后合金的相变和残余应力变化,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了材料的断口形貌和断裂方式。结果表明：深冷处理能有效提高了WC-Co硬质合金的硬度、强度、耐磨性和疲劳寿命。深冷处理时间是最主要的工艺参数,对YG8合金来说,2 h为深冷处理最佳工艺时间,而YG25则为8 h。其性能变化的主要原因是深冷处理导致硬质合金表面残余应力的变化和Co粘结相发生马氏体相变。     

深冷处理对硬质合金性能的影响

本文对牌号为YL20.3的硬质合金顶锤材料深冷处理后的力学性能和磁性能进行了研究。研究结果表明:硬质合金在深冷处理后显微硬度从1610HV升高至1689HV,抗弯强度由2447.06MPa下降至2300MPa,试样经深冷24h处理后饱和磁化强度由10.21CGS·cm3/g降低至9.70CGS·cm3/g,而矫顽磁力稍有升高,深冷处理2h达到最大值13.39kA/m。结合合金X射线法残余应力检测结果分析,深冷处理对材料中残余应力的改变是硬质合金性能变化的主要原因,深冷处理的时间是主要工艺参数。     

硬质合金锪刀的深冷强化处理

研究深冷处理对YG8硬质合金物理机械性能的影响，选择硬质合金锪刀的强化处理工艺。实验证明：锪刀经深冷处理后，其刃磨使用寿命提高3．7～5倍，取得明显效果。在此基础上，初步探讨了深冷处理对硬质合金锪刀强化的机理。     

WC-Co硬质合金深冷处理与机理研究

综述了目前硬质合金深冷处理的应用现状与研究进展,分析探讨WC-Co硬质合金深冷处理的内在机理,深冷处理后耐磨性能提高的主要原因在于硬质合金的粘结相Co发生了多型性马氏体转变,并在表层产生一定的残留压应力。     

细WC配比对非均匀YG20C合金性能的影响

研究了碳化钨粗颗细粒搭配对YG20C合金的力学性能与组织结构的影响,即在WC颗粒平均粒径为25μm的合金中,加入不同比例的平均粒径为2.0μm的WC颗粒,构成非均匀晶粒硬质合金。结果表明,非均匀YG20C合金的硬度和抗弯强度随着细晶粒碳化钨含量的增加都是先升高再降低。当细颗粒碳化钨比例为20%(文中含量均为质量分数)时,YG20C合金的综合力学性能最好,硬度和抗弯强度都达到"双高",其值分别为HRA83.5和2 800 MPa,比均匀YG20C合金的硬度和抗弯强度分别提高HRA1.2和400 MPa。并且非均匀YG20C合金的冲压使用效果最佳。     

微量Ti元素的添加对中颗粒WC-8%Co硬质合金微观结构及机械性能的影响

以中颗粒原生WC粉、含有微量Ti元素的电解WC粉末及Co粉为原料,采用粉末冶金的方法分别制备原生WC-8%Co合金及电解WC-8%Co。在原生WC-8%Co中分别添加不同含量的Ti元素来探讨该元素对WC-8%Co合金微观结构与机械性能的影响,其中Ti元素以TiC的形式加入。测量合金的矫顽磁力、密度、硬度、抗弯强度及冲击韧性,使用金相显微镜、扫描电镜及X射线能谱仪对合金的微观结构进行分析。结果表明:电解WC-8%Co的抗弯强度与冲击韧性明显低于原生WC-8%Co合金。添加了微量TiC的所有WC-8%Co合金的硬度均大于原生WC-8%Co合金的硬度,且随着Ti含量的增加,合金的强度与冲击韧性呈现先降低后增加再降低的趋势。在电解WC-8%Co合金及添加TiC的合金中明显发现了第三相,随着TiC含量的增加,合金中的第三相由粗大状逐渐变成较小的近环状,第三相分布更均匀。     

深冷处理对铜合金组织和性能的影响

对铅黄酮作了深冷处理,并进行力学性能和金相组织分析。结果表明,深冷处理能改善铅黄酮的组织和性能。     

硬质合金PECVD设备的研究

等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)是一种利用高压电场 ,使含有涂层元素的化合物或单质气体激发成等离子体 ,加速化学反应 ,降低沉积温度、提高沉积速率的一种涂层技术 ,使硬质合金表面性能强化 ,并保持基体原有抗弯强度。本文主要介绍了一种硬质合金PECVD设备 ,该设备结构简单 ,能实现低温条件下的化学气相沉积 ,等离子体起到增强沉积反应的作用 ,实验表明该设备能较好地完成TiN -TiCN复合涂层 ,也为进一步研究提供了参考。     

深冷处理对Al-Si合金组织和力学性能的影响

在液氮温度（-196℃）对Al-Si合金作了深冷处理，处理时间分别为72h、120h，并进行了力学性能试验和金相组织分析。试验结果表明，深冷处理显著提高了合金的强度和硬度，经适当时间的深冷处理，强度、硬度及伸长率三者能同时提高。初步的研究认为，深冷处理改善铝合金性能的机理主要是处理后合金中产生大量相互缠绕的位错和析出弥散强化相。     

深冷处理铝硅合金的微观组织与力学性能

对铸态Al-Si合金在?196 ℃进行深冷处理,研究了深冷时间和深冷步数对Al-Si合金的微观组织、布氏硬度和拉伸性能的影响。结果表明：深冷处理可以促进析出细小的Si相;随着深冷时间的增加,导致（200）面衍射峰值先升高后降低;随着深冷时间的增加（0～12 h）,布氏硬度逐渐增大,12 h达到最大值,12～24 h逐渐下降并且24 h后趋于稳定,随着深冷步数的增加,布氏硬度也逐渐增大;深冷处理12 h后Al-Si合金的抗拉强度和伸长率分别达到176 MPa和10％。通过指数拟合法建立了深冷时间与布氏硬度的关系方程。     

纳米TiN对WC-Co硬质合金组织和力学性能的影响

采用真空烧结方法制备添加纳米TiN的WC-Co硬质合金材料,研究不同添加量纳米TiN对硬质合金组织和性能的影响。结果表明:纳米TiN添加量未超过1%(质量分数)时,纳米粒子主要分布在晶界和相界处,可明显改善WC-Co硬质合金组织结构,并使硬质合金的抗弯强度和硬度得到提高。添加纳米TiN,不利于改善硬质合金的断裂韧性。纳米TiN添加量为1%时,材料的综合力学性能最好:抗弯强度1493MPa,硬度92.5,断裂韧性12.1MPa·m1/2。