株硬一项目列入长株潭国家自主创新示范区建设专项立项计划

正【本刊讯】日前,湖南省科技厅下达了长株潭国家自主创新示范区建设专项立项计划,株洲硬质合金集团有限公司牵头申报的"硬质合金新材料技术研究与产业化"项目顺利立项,并获得450万元资金支持。长株潭国家自主创新示范区是我国中部首个以城市群为基本单元的国家自主创新示范区。长株潭国家自主创新示范区建设专项是湖南省深入实施创新引领、开放崛起战略,     

WC-Co硬质合金最新进展

硬质合金是一种具有独特性能组合的材料,传统硬质合金的硬度与韧性是一对此消彼长矛盾体。随着硬质合金在相关产业应用的不断发展,对其性能的要求越来越高,故开发出同时具有高硬度和高韧性的新型硬质合金显得非常重要。综述了超细及纳米晶粒硬质合金、粗晶硬质合金、板状晶粒增强硬质合金、双相或混合结构硬质合金和功能梯度硬质合金5种在国内外实现了高硬度、高耐磨性与高韧性协调统一的新型硬质合金。由于硬质合金是利用粉末冶金技术制备的金属陶瓷复合材料,所以粉末原料的尺寸、形状以及烧结方式对所得到的产品的性能有非常重要的影响。分析了晶粒大小、微观结构、原料性能等对硬质合金硬度、耐磨性、韧性等宏观力学性能的影响,并对相关的强化机制进行阐述。这些新型硬质合金中,粗晶粒硬质合金常用于要求良好韧性的应用中;梯度微观结构硬质合金可用于定制性能,随着相关技术的发展将进一步开发其应用;虽然目前能制备出纳米粉末,但是烧结出真正的纳米微观结构仍存在问题;关于开发特殊粉末(如纳米粉末结构,板状晶体)和特殊微观结构(如双相硬质合金)都需更进一步的研究。     

烧结碳势对梯度硬质合金组织结构的影响

结合热力学计算,通过两次烧结法,先在含氮气氛下预烧结,然后在不同碳势的气氛下梯度烧结,分别制备了WC-Ti(C,N)-7.5%Co、WC-Ti(C,N)-10%Co、WC-Ti(C,N)-7.5%Co-3%Nb和WC-Ti(C,N)-10%Co-3%Ta共4组成分的梯度硬质合金。通过对其成分分布和微观组织结构的表征,研究了烧结碳势对不同组分的梯度硬质合金基体合金表面无立方相层厚度的影响。结果表明:烧结碳气氛与合金碳势差较大时能形成表面无立方相层,烧结气氛的碳势越高,表面无立方相层越薄;在气氛与合金碳势差过小时不形成梯度,而是形成均质结构;Co含量提高,更容易形成梯度,表面无立方相层加厚;加入了Ta或Nb之后,立方相增多,梯度形成效果更明显,但无立方相层变薄。     

梯度硬质合金梯度层形成的计算机模拟及验证

结合相图热力学计算,使用DICTRA软件计算模拟Co-W-Ti-C-N、Co-W-Ti-Nb-C-N和Co-W-Ti-Ta-C-N体系梯度硬质合金梯度层形成过程,对比计算模拟和实测的梯度硬质合金中Co含量的距离变化曲线。通过分析各相体积分数及组元成分随距离的分布研究烧结时间、烧结温度、Co含量和Ti含量对梯度层厚度的影响。结果表明:计算模拟与实验数据吻合较好。延长烧结时间、升高烧结温度和增加Co含量均会促进梯度层厚度的增加,而增加Ti含量则会抑制梯度层厚度的增加。     

非均匀结构YT5R稀土硬质合金综合性能的研究

着重研究了非均匀结构的YT5R稀土改性硬质合金的综合性能,结果表明,添加微量稀土、具有非均匀结构的YT5R强韧性良好,耐磨性明显优于YT5合金,耐用度可提高30%以上。     

选择性电溶法再生WC原料中杂质Ti在硬质合金烧结过程中的作用行为

采用基于选择性电溶法的再生超细WC粉末为原料,制备WC-10Co和WC-10Co-0.06La_2O_3硬质合金,研究原料中的杂质Ti,Ta和V在烧结过程中的作用行为。结果表明,杂质Ti,Ta和V同步迁移至合金烧结体表面,形成WTi(Ta,V)C_2富集相;合金中微量稀土La可促进Ti的表面迁移。Ti如果不是以固溶体型稳定化合物的形式添加,容易导致硬质合金中出现Co3W3C脱碳相和板状WC晶粒的形成。硬质合金微观组织结构的均匀性与Ti在合金中分布的均匀性密切相关。     

碳热还原-化合反应制备超细TiCN粉末工艺与特性表征研究

以TiO2和制粒碳为原料,采用搅拌球磨-碳氮化工艺,在N2气氛中,通过碳热原位还原-化合反应,制备Ti(C1-x,Nx)粉末。研究了3种反应温度(1 600、1 700℃和1 800℃)和4组原料粉末摩尔比(n(C)/n(Ti)=2.3、2.4、2.5和2.6)对Ti(C1-x,Nx)粉末的物相、化学成分和粒度的影响。结果表明,在实验条件下制备的粉末均为单一物相成分;随反应温度升高和n(C)/n(Ti)增大,Ti(C1-x,Nx)粉末的x值随之降低;1 600℃条件下,当n(C)/n(Ti)为2.4时,合成的Ti(C1-x,Nx)粉末近似化学式为Ti(C0.41,N0.59),O和Cf含量均为0.25%,平均粒径约为0.7μm;1 700℃条件下,当n(C)/n(Ti)为2.6时,合成的Ti(C1-x,Nx)粉末近似化学式分别为Ti(C0.59,N0.41),O和Cf含量分别为0.13%和0.31%,平均粒径约为0.8μm。在此工艺条件下,制备的粉末各项综合性能指标相对较好。     

基于Image J软件的硬质合金显微组织参数化定量分析

基于体视学原理和硬质合金显微组织特征,结合现代计算机技术,提出一种应用于WC+β(β为粘结相)2相组织的硬质合金显微组织体视学参量定量化表征的方法。利用Image J软件对硬质合金扫描电镜图像进行处理,实现对合金中WC硬质相和粘结相的体积分数、WC晶粒尺寸和分布、WC晶粒形状因子、WC邻接度以及β相平均自由程的参数化定量分析。以WC-8.5Co合金为例,展示合金显微组织参数的定量分析和表征过程。     

阴离子介质对WC-10Co合金电化学腐蚀行为的影响

研究了WC-10Co合金在浓度分别为0.05 mol/L和0.1 mol/L的Na Cl、Na NO3以及Na2SO4等3种阴离子介质中的电化学腐蚀行为。采用电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线2种方法研究合金的电化学腐蚀行为,通过传质电阻R和自腐蚀电流密度Icorr2个动力学参数对阴离子介质及其浓度对合金的腐蚀性进行比较。通过合金腐蚀表面扫描电镜观察,结合合金在3种介质中EIS对应的等效电路图对腐蚀机理进行分析。结果表明,Na NO3介质对合金的腐蚀性最弱,Na2SO4介质对合金的腐蚀性最强;3种介质对合金的腐蚀性随其浓度增加而增强;合金在Na2SO4介质中的腐蚀机理较在其他2种介质中相对复杂。     

重庆镁产业基地落户万盛

近日，重庆市万盛区政府、市科学技术研究院、国家镁合金材料工程技术研究中心三方签订了共建重庆（万盛）镁产业基地协议，按该协议，5年内几方将投入80亿元，在万盛打造镁产业基地，年产出将达150亿元。