简介:以88%WC+12%Co混合料粉为原料,采用微波烧结制备WC-12Co硬质合金,研究烧结温度与保温时间对合金密度和硬度以及显微组织的影响。结果表明,在1400~1475℃范围内,随烧结温度升高,WC晶粒长大不明显,合金密度和硬度增大。在1475℃的烧结温度下保温0min,烧结周期1.5~2h,烧结合金的相对密度达99.8%,硬度为87.5HRA,烧结样品显微组织结构均匀,但保温时间超过30min后由于晶粒异常长大以及钴相分布不均匀,导致合金的密度和硬度急剧下降。采用辅助加热材料和保温材料以及设计合理的样品摆放,可降低样品中不同部位的温度梯度,从而获得形状良好的合金样品。
简介:以微米级蓝钨(WO2.9)、四氧化三钴(Co3O4)和炭黑(C)为原料,采用真空原位还原碳化反应制备超细WC-Co复合粉末,经过真空烧结得到WC-Co合金块体。利用扫描电镜、X射线衍射仪观察和分析复合粉末及合金显微形貌及物相组成,研究原料粉末中配碳量对WC-Co复合粉及合金物相与力学性能的影响。结果表明:所得平均粒径为300nm的超细WC-Co复合粉末的主相均为WC和Co相,含有少量的η相(Co3W3C);原料粉末中配碳量(质量分数)为16.69%较为合适,此时可获得物相纯净、平均晶粒尺寸470nm的超细晶WC-Co硬质合金,合金的横向断裂强度为2464MPa;原料粉末中配碳量为16.85%时,合金中存在少量的游离碳,横向断裂强度只有1946MPa。
简介:采用本研究组原创的原位合成短流程专利技术,结合制备方案和工艺参数优化,研制出了具有高度WC特征晶面取向分布的WC-Co硬质合金块体材料。利用X射线衍射分析和背散射电子衍射(EBSD)方法对所制备的硬质合金材料的物相组成、取向特征进行了系统的表征研究,同时对WC特征晶面取向分布形成机理从粉末物相组成和烧结过程参数两个方面进行了分析讨论。研究结果表明:WC晶粒呈现明显的板状晶,硬质合金块体在垂直于烧结压力方向上具有WC晶粒基面(0001)择优取向分布,在平行于烧结压力方向上,基面面积分布比例明显减少,相应的出现了WC晶粒柱面(10-10)的择优取向分布。粉末中缺碳相含量和烧结过程中辅助压力的大小对最终制备的合金块体WC晶粒的取向分布起着决定性的作用,缺碳相在烧结的过程中进一步碳化形成板状WC晶粒并在压力的作用下趋于基面垂直于压力方向分布为块体中WC特征晶面取向分布的主要形成机制。
简介:AnewapproachtoproducesuperfineWC-Copowderbydirectreductionandcarbonizationisproposed.Water-solublesaltscontainingWandCowereusedasrawmaterials.Tungstenandcobaltoxidepowder(CoWO4/WO3)wasfirstformedbyaspray-pyrolysistechnique,whichwasthenmixedwithcarbonblackandconvertedtoWC-Cocompositepowderat950℃for4hinN2atmosphere.Theresultingpowderhasaparticlesizeof100-300nm.
简介:通过添加W粉或C粉调整WC原料粉末的总碳含量(质量分数)为6.04%~6.16%,采用低压烧结法制备WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金。采用光学金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜等,研究碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响。结果表明:在WC-Ni系合金中添加适量的Cr元素,得到无磁WC-Ni硬质合金,并且其无磁特性不随合金中碳含量的变化而发生转变。WC粉末的总碳含量为6.04%~6.16%时WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金为二相区的正常组织,只存在WC相和Ni相,没有石墨夹杂或η相;而且在此二相区范围内WC的碳含量变化对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金的耐腐蚀性没有明显影响。随WC粉末的碳含量增加,合金硬度(HRA)与密度都逐渐降低,但降低幅度较小,而合金的抗弯强度逐渐提高。碳含量由6.04%增加至6.16%时,抗弯强度由2250MPa提高到2850MPa,提高26.6%。
简介:Inthisstudy,twokindsofWC–Cocoatingswithdifferentdecarburizationlevelsweredepositedbyhigh-velocityoxy-fuel(HVOF)sprayingusingtheultrafineWC–Cocompositepowderandcommercialmicronsizedpowder,respectively.Thehardnessandelasticmodulusweremeasuredonthetopsurfaceandcrosssectionsofthepreparedcoatingsbythenanoindentationmethod.Theresultsshowthattheultrafine-structuredcoatinghasmuchhigherdensityandinhibiteddecarburizationthantheconventionalcoating,whichthusresultsinhigherhardnessandelasticmodulusvaluesthanthemicronsizedcoating.Thewearresistanceofthermal-sprayedcermetcoatingsgreatlydependsonthecross-sectionalhardnessandelasticmoduluswhichreflectsthebondstrengthbetweensplatstosomeextent.Basedontheanalysis,abetterunderstandingofthemicrostructureandpropertiesincermetcoatingmaterialswasobtained.
简介:采用高真空高温(<5.5×10^-3Pa、1400℃)液相烧结工艺,制备得到添加不同含量Ni元素的WC-Co-TiC-TiN-Mo系硬质合金,并且对其微观结构和力学性能进行对比研究.采用分析天平、维氏显微硬度计、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)等,分别分析了试样密度、显微硬度、成分以及微观结构的变化.结果表明:有Ni和无Ni两种情况下得到的试样微观结构和性能差别较大,并且硬质合金试样微观结构和力学性能随着Ni元素添加含量的变化而有所不同.当原料中不含Ni时,此种烧结工艺得到的硬质合金性能较低,表现在试样经测试得到的硬度、密度、致密性等参数均相对较低;当在WC、Co、TiC中添加Ni元素时,发现制备得到的硬质合金中,WC晶粒分布较为匀质且晶粒相对较细,试样的硬度、密度和致密性等性能也得到显著改善.进一步分析表明:当在合金粉体中添加0.75wt.%Ni时,得到的合金试样性能较佳,WC晶粒尺寸较细,试样表面维氏显微硬度为1850HV10kgf,试样内部维氏显微硬度2210HV10kgf,相对于无添加Ni元素时合金硬度分别增加约19%和27%;同样,试样相对密度增加21%,达到99.3%,得到的合金试样更为致密、硬度更高,切削性能和刀具寿命表现更为优越.
简介:研究了立方碳化物Cr3C2、VC以及稀土La添加剂对WC-Co合金中WC晶粒形貌以及合金硬度与韧性的影响。为了强化烧结过程中WC晶粒生长的驱动力,采用具有高烧结活性的纳米W和纳米C为原料。为了获得合金中WC晶粒的三维形貌,采用扫描电镜直接观察合金烧结体的自然表面。结果表明,合金添加剂对WC晶粒形貌及其粒度分布特征以及合金的硬度与韧性有较大影响。由于均质三角棱柱形板状WC晶粒的形成,WC-10Co-0.6Cr3C2-0.06La2O3合金具有极佳的硬度与韧性组合。讨论了合金中WC晶粒形貌的调控机制以及合金中WC晶粒形貌特征对合金性能的影响。