鋼結(jié)硬質(zhì)合金-碳鋼復(fù)合材料界面的組織及性能研究.pdf

1、本文采用爆炸壓實(shí)、液相燒結(jié)制備鋼結(jié)硬質(zhì)合金/碳鋼復(fù)合材料，重點(diǎn)研究液相燒結(jié)工藝、熱處理工藝對(duì)鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層和界面區(qū)域的硬度、組織結(jié)構(gòu)以及界面的結(jié)合強(qiáng)度的影響。得到如下結(jié)論： 鋼結(jié)硬質(zhì)合金/碳鋼的液相燒結(jié)，在燒結(jié)溫度為1350℃、保溫時(shí)間為60min時(shí)，鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層的孔隙度較小，致密性較好，粘結(jié)相組織為珠光體，硬度值較高，粘結(jié)相顯微硬度達(dá)到最大值442.5HV0.1。建立了鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層在液相燒結(jié)過(guò)程中的收縮致密化理論模型

2、。 在最佳燒結(jié)工藝下燒結(jié)后，鋼結(jié)硬質(zhì)合金/碳鋼的界面處形成一個(gè)過(guò)渡區(qū)，過(guò)渡區(qū)的組織為層片狀珠光體，過(guò)渡層厚度約為38μm，在界面區(qū)域Fe、Cr、W、C等主要元素均發(fā)生了擴(kuò)散，在界面微區(qū)處有新相Fe3W3C、M23C6生成。對(duì)界面結(jié)合機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，界面結(jié)合是擴(kuò)散型和化合型的混合型結(jié)合機(jī)制。鋼結(jié)硬質(zhì)合金/碳鋼復(fù)合材料可以達(dá)到較好的冶金結(jié)合，界面的剪切強(qiáng)度較高，達(dá)到106MPa，在界面區(qū)域存在一個(gè)從鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層的高顯微硬度到碳鋼

3、低顯微硬度漸變的狹窄區(qū)域。 淬火低溫回火熱處理使鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層的粘結(jié)相、界面過(guò)渡區(qū)的組織由珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，XRD檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)熱處理后，有新相Fe2W2C生成，熱處理使鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層的硬度明顯提高，在1050℃淬火、180℃回火時(shí)鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層的微觀組織形態(tài)較好，硬度值最高，粘結(jié)相的顯微硬度值達(dá)到624.35 HV0.1，覆層的HRC達(dá)到57.5，界面結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到125MPa，較燒結(jié)態(tài)稍高，界面區(qū)域的硬度值較燒結(jié)態(tài)有