利用納米晶W、Co、C過渡相粉末制備硬質合金的研究.pdf

1、納米晶硬質合金具有高強度和高硬度等一系列優(yōu)異的力學性能，可廣泛應用于航天、信息、模具、切削刀具等領域。然而，納米硬質合金粉末燒結過程中WC晶粒的快速長大行為使得難于獲得真正意義上的納米晶硬質合金塊體材料。 為此，本研究探索了以高能球磨法制備的納米晶W、Co、C過渡相粉末為原料來制備超細晶／納米晶硬質合金的新工藝。利用X-ray,SEM等分析測試技術對該過渡相粉末固相燒結時的相轉變特征、WC晶粒長大特性、WC晶粒長大的抑制、碳含量

2、的控制及性能等進行了研究。 結果表明納米晶W、Co、C過渡相粉末在燒結過程中轉化為W<,2>C，Co<,6>W<,6>C，Co<,3>W<,3>C過渡相。燒結溫度升高或燒結時間延長，有助于該過渡相將轉化為WC和Co。1375℃燒結30min，可獲得密度為14.46g/cm<'3>，收縮率為27.2％的致密YG10硬質合金。 改性納米ZrO<,2>粉體可有效細化WC晶粒，促進燒結致密化，并顯著提高硬質合金的硬度，是一種有效

3、的WC晶粒長大抑制劑。而利用外加0.3-0.42wt％的碳黑可有效彌補燒結時合金碳含量的損失，獲得碳含量位于5.37-5.53wt％間，相組成為WC和β-Co，強度、硬度分別為2763MPa和91.1HRA的硬質合金。燒結合金中WC晶粒為長棒狀結構，1375℃燒結30min時其徑向尺寸約為100nm左右，長度約為1.2μm。 利用納米晶W、Co、C過渡相粉末為原料有望獲得原位生成的長棒狀WC晶粒增強的硬質合金，是一種可行的制備高