纳米Ni粉对WC-8Ni硬质合金性能的影响

将WC-8Ni硬质合金中的粘结剂用不同比例的纳米镍Ni粉替代,采用常规硬质合金的工艺制备出合金试样,测试其物理力学性能,研究不同比例的纳米Ni粉及不同的烧结温度对合金性能的影响.结果表明,在适当比例的纳米镍粉及烧结温度下,合金的性能得到很大的提高.     

纳米碳化钒对超细WC基硬质合金的影响

研究了在放电等离子烧结(SPS)条件下,纳米碳化钒(V8C7)对超细WC基硬质合金的相组成、微观组织及性能的影响。结果表明:超细WC基硬质合金主要由WC和Co3C两相组成,相对于未烧结的硬质合金材料,WC的衍射峰向小角度方向偏移;纳米碳化钒可以有效抑制超细WC基硬质合金中WC晶粒的长大,并且随着纳米碳化钒比表面积的增大而增强,添加比表面积为63.36m2/g的纳米V8C7后,硬质合金中大部分WC的晶粒尺寸0.5μm;纳米碳化钒对超细WC基硬质合金的性能具有重要影响,并且随着纳米碳化钒比表面积的增大而增加,添加比表面积为63.36m2/g的纳米V8C7后,超细WC基硬质合金具有较高的性能(相对密度99.7%,洛氏硬度93.4,断裂韧性12.7MPa.m1/2)。     

相同硬度的高钴和低钴含量硬质合金性能比较

为了确定某些矿用硬质合金的选用原则，分析了具有相同硬度、不同高钴和低钴含量硬质合金的性能差异，制作了硬度约为89.5 HRA的YG8T低钴粗颗粒和YG18T高钴细颗粒硬质合金。采用金相检验、力学性能测试等方法分析了两种合金的性能，对两种合金的断裂韧性和耐磨性进行了检测，结果表明：相同硬度的低钴粗颗粒硬质合金的耐磨性更好，高钴细颗粒硬质合金具有更好的抗折断能力。     

TiAlN涂层材料的制备及性能研究

采用独立靶材在YG6硬质舍金上以电弧离子镀工艺制备了TiAlN涂层，研究了钛靶弧流对涂层的微观形貌、成分和性能的影响，对TiAlN涂层的膜基结合强度及高温抗氧化性能进行了测试分析，并将TiAlN涂层的YG6硬质合金刀具与未涂层的YG6硬质合金刀具对T12工模具钢（50HRC）进行对比切削试验。结果表明：钛靶孤流为60-...     

低压烧结温度对一步法制备超细晶WC-Co基硬质合金组织及性能的影响

采用等离子球磨技术制得W-C-10Co-0.9VC-0.3Cr_3C_2纳米复合粉体,并利用单向模压成型法将其压制成生坯,再经低压烧结一步法制备成硬质合金。研究表明,等离子球磨3h所获得的复合粉体呈片层状形貌,并且成分分布均匀。在1 380℃及1 400℃烧结时,由于等离子球磨的特殊作用,VC、Cr_3C_2对WC晶粒长大抑制作用突显。1 380℃烧结制备的硬质合金,致密度为99.2%,WC平均晶粒尺寸为250nm,硬度和横向断裂强度分别为92.3HRA和2 443 MPa,具有最佳的WC晶粒尺寸与致密度配合,以及最佳的综合力学性能。     

纳米WC硬质合金制备新工艺

文章综述了制备纳米WC、WC－Co粉体的几种方法，着重阐述了纳米WC－Co硬质合金的烧结新工艺：微波烧结，二阶段烧结，快速热等静压烧结和等离子体活化烧结等，与传统烧结方法相比，使用这些烧结新工艺制备的产品性能更优异，有很大的发展前景。     

超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的研究现状

WC-Co硬质合金因高硬、耐磨而在切削、釆矿和耐磨零件等领域广泛应用。研究发现,当WC晶粒尺寸小于0.5μm时(即超细、纳米晶WC-Co硬质合金),与普通硬质合金相比,材料的硬度和强度显著提高,其韧性也同样会有所提升。因此,晶粒细化有助于改善硬质合金的力学性能,从而延长其使用寿命。长期以来,有关硬质合金性能改善方面的研究多关注于从粉体出发,即通过采用超细纳米粉体和合理烧结工艺来实现超细晶和纳米结构硬质合金的制备。然而,在合金制备过程中其致密性与晶粒长大之间往往存在较为复杂的交互作用,如何保证在烧结过程中致密化的同时抑制WC晶粒长大是提高合金性能以及保证合金质量稳定性的关键技术问题之一。本文主要阐述了高温液相烧结制备超细、纳米晶WC-Co硬质合金过程中有关致密化和晶粒长大机制之间的关联性,从烧结工艺与添加剂两方面介绍了近年来国内外的研究现状。烧结工艺具体分为常规烧结工艺(主要包括氢气烧结、真空烧结和热等静压烧结等)和快速烧结工艺(主要包括微波烧结、放电等离子烧结、高频感应热烧结等),对比了上述烧结工艺之间的不同以及总结了不同烧结工艺的优缺点。在添加剂方面,重点介绍了过渡族碳化物和稀土元素对硬质合金烧结过程中晶粒生长的抑制作用,并在此基础上阐述了超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的未来发展趋势。     

金刚石镀膜YG类硬质合金酸蚀特性及去钴深度的定量测试

采用原子吸收光谱(AAS)标准曲线法对YG系列硬质合金刀具酸蚀后浸蚀溶液中Co浓度进行定量测试,利用AAS测试结果定量计算了相应酸蚀时间下的去钴深度;对所获得的YG系列硬质合金刀具浓度一时间曲线、去钴深度-时间曲线进行了回归分析,利用回归分析的结果对YG类硬质合金酸蚀特性及去钴深度进行了定性及定量分析;采用辉光放电发射光谱仪(GDS)对确定酸蚀时间条件下硬质合金刀具中Co元素进行定量薄层(QDP)分析,并与原子吸收光谱标准曲线法测试结果进行对比研究.结果表明:YG类硬质合金刀具含Co量、WC晶粒大小、晶界数量及其几何形态等对酸蚀速度有重要影响;YG8刀具酸蚀速度比YG6,YG6X快,YG6刀具的酸蚀速度较YG6X快,且随着腐蚀时间的延长,酸蚀速度差异愈大;定量薄层(QDP)分析结果表明,去Co深度与酸蚀时间关系的拟合函数可以用来快速分析王水对YG系列刀具的刻蚀深度.     

WC—Co硬质合金低压烧结工艺的探索

随着科技的不断进步，人们对工具材料要求越来越高，WC—Co硬质合金逐步吸引大家的目光，伴随着纳米复合技术及相关材料的发展又给硬质合金新鲜的活力，使硬质合金在根本上实现“双高”，即高强度高硬度。由于烧结技术的的限制，到现在为止世界上还没有哪一个公司能够出产硬质合金晶粒度小于200—500纳米的，主要是受限于烧结技术，所以各国的科研者都在往晶体生长抑制剂，纳米粉末制备，烧结技术三个方面研究。     

超细（纳米）硬质合金的制备研究进展

随着电子信息产业、汽车制造业及相关行业的快速发展,超细（纳米）硬质合金的需求量逐年上升。超细（纳米）硬质合金制备的关键问题之一是如何控制WC晶粒的长大,着重论述原材料和烧结技术对高性能超细（纳米）硬质合金制备的影响。分析了超细（纳米）WC-Co复合粉末和硬质合金的关键制备方法及其优缺点,指出了复合粉末和超细（纳米）硬质...     

Evaluation of mechanical properties of Ti(Cr)SiC(O)N coated cemented carbide tools

In order to enhance the life of cemented carbide tools for milling Ti6Al4V alloy, Ti(Cr)SiC(O)N (including TiSiCN, TiSiCON, CrSiCN and CrSiCON) coatings were deposited on flat samples for characterization and K40UF cemented carbide end-mills for milling tests. The adherence strength of the coatings was determined using scratch tests. Wear tests were carried out using a ball-on-disk tribometer with Ti64 balls without lubricant. Dry milling tests of the coated end-mills were carried out on the Ti64 alloy at a 45 m/min cutting speed. The results indicated that the Cr-based coatings (CrSiCN and CrSiCON) have a better adherence strength and toughness than the Ti-based coatings (TiSiCN and TiSiCON). The CrSiCN and CrSiCON coatings had a lower friction coefficient than the TiSiCN and TiSiCON coatings, while the TiSiCN and TiSiCON coatings had a lower wear rate than the CrSiCN and CrSiCON coatings. The milling test results showed that TiSiCN and CrSiCN coated tools had a better cutting performance than TiSiCON and CrSiCON coated ones.     

高性能超细、纳米硬质合金及其制备过程中的关键技术问题

介绍了超细、纳米硬质合金的国内外研究、生产以及市场情况,主要应用领域,硬度、抗弯强度、断裂韧性、热硬度、热导率等力学、热物理性能和使用性能特点,湿磨过程中的研磨与分散、混合料制备过程中的控氧、粉末成形、烧结过程中WC晶粒长大的控制和粉尘控制等合金制备过程中存在的关键技术问题以及解决这些问题的主要途径.     

Adhesion and hardness of ion-plated TiC and TiN coatings

The microhardness and adhesion of TiC coatings on steel and cemented carbide are studied. A comparison with TiN coatings is also made. It is found that the minimum coating thickness in which a reliable microhardness measurement can be made is described satisfactorily by existing standards; departures can be expected if the coating is strongly textured. The critical load for the removal of the coating by the scratch test depends on both the coating and the substrate and is thought to reflect their mechanical properties. It appears that marked variations in the strength and nature of adhesion on cemented carbides can occur.     

硬质合金车刀改进前后切削能对比研究

在金属切削过程中,能量的产生与耗散时刻存在,这会直接影响加工材料的形变与加工质量。以硬质合金车刀为研究对象,借助结合理论计算、切削实验与仿真分析的研究手段,对改进的硬质合金微槽车刀和原车刀在切削高强合金钢过程中切削能的产生、传递与耗散展开研究,从能量角度揭示硬质合金微槽车刀的降温机理。研究发现,硬质合金微槽车刀较原车刀降低了切削过程的能耗,其单位总输入能、单位摩擦能、单位剪切能的降幅分别为5.1%,10.4%和3.4%;从能量耗散角度分析发现,硬质合金微槽车刀切削区平均温度低于原车刀,且理论计算和实验分析结果与仿真结果一致。研究结果为硬质合金微槽车刀的深入研究提供了理论支持,为其它类似金属加工过程中切削能量的对比研究提供了有效的参考。     

硬质合金粉末挤出打印中增材制造工艺及其显微结构

粉末挤出打印(PEP)是基于传统金属注塑成型和3D打印相结合的新型增材制造技术,具有打印材料范围广、打印成本低等巨大优势。以WC-13Co硬质合金的PEP增材制造为核心,以热塑性打印材料为重点研究对象,开发打印原料的材料体系,研究打印原料的均匀性、流变性能、成形性能、黏结剂的脱除工艺以及烧结工艺对打印件显微结构及力学性能的影响机制。独立开发了硬质合金PEP打印专用的有机黏结剂材料体系,通过EDS分析黏结剂在打印坯体中分散均匀性。采用两步法脱脂工艺可以完全脱除打印坯体中的黏结剂,并结合真空烧结,在1450 ℃下保温60 min,成功制备高性能硬质合金打印件。研究结果发现打印件线收缩率为17.8%,WC晶粒尺寸分布均匀,维氏硬度1410HV₃₀。本研究采用PEP增材制造技术制备了高性能、打印件尺寸可控的硬质合金材料,为硬质合金的增材制造探索出一条有效的技术路线。     

Effect of Ti(C,N) addition on sintering behaviour and properties of binder-modified WC-10Co cemented carbide

In the present investigation the microstructure and mechanical properties of WC-10Co, WC-8.3Ti(C,N)-12Co, WC-8.3Ti(C,N)-6Co-6Ni and WC-7Ti(C,N)-2Mo₂C-6Co-6Ni cemented carbides were studied. Introduction of Ti(C,N) in WC-10Co cemented carbide imposed sintering difficulties and hot isostatic pressing was required to obtain fully dense material. The modification of the binder cobalt with nickel and molybdenum did not noticeably affect the sintered microstructure. In general the mechanical properties of Ti(C,N)-containing cemented carbides were inferior to those of WC-10Co cemented carbide.     

金刚石薄膜涂层硬质合金刀具的界面表征

采用SEM对金刚石薄膜涂层硬质合金刀具的金刚石薄膜表面、背面及金刚石薄膜剥落后的硬质合金刀片表面的典型形貌进行了观察,并采用TEM对金刚石薄膜／硬质合金刀片横截面的微观组织进行了研究,还采用FT—Raman光谱法对金刚石薄膜表面及金刚石薄膜剥落后的硬质合金刀片表面的微观结构进行了表征．结果表明：经适当的化学侵蚀脱钻和等离子体刻蚀脱碳预处理后,金刚石薄膜涂层硬质合金刀具的界面通常存在薄的（数十nm）石墨碳层;局部区域见到金刚石粒子直接生长在WC颗粒上,金刚石膜／基横截面的典型组织层次为：金刚石薄膜／薄的石墨碳层／细小的WC层／残留的脱碳层（η相＋W相）／原始的硬质合金基体．     

Cu部分代Co超细硬质合金研究

基于Cu与Co相同的晶型结构和相似的原子结构,采用共沉淀方法,制备Cu部分代Co的WC—10Co硬质合金,研究Cu对材料的组织和力学性能的影响。实验结果表明,通过Cu—Co共沉淀方式将cu加入粘接相中,形成Co（Cu）固溶体,在液相烧结过程中Cu均匀地分布在Co中,可以降低WC在粘接相中的溶解度,有效阻碍WC颗粒的溶解...