原位冶金反應(yīng)粗晶碳化鎢的組織性能研究.pdf

1、由于傳統(tǒng)粉末冶金制備WC系硬質(zhì)合金的工藝復(fù)雜，流程長(zhǎng)，耗能大，成本高，并且WC顆粒具有本質(zhì)遺傳性，本文采用自耗電極直流電弧原位冶金技術(shù)，在Al2O3耐火材料管內(nèi)制備出了塊體WpC復(fù)合材料。采用XRD、SEM、EPMA、EDS等對(duì)WpC復(fù)合材料的物相組成、組織結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行了分析；采用洛氏硬度計(jì)和顯微硬度計(jì)對(duì)其進(jìn)行硬度測(cè)試；采用磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)其進(jìn)行耐磨性測(cè)試。
　　組織分析結(jié)果標(biāo)明，制備的WpC復(fù)合材料，因Al2O3耐火材料管保溫效果

2、好，在內(nèi)部成型時(shí)降溫速度慢，組織致密均勻。WpC復(fù)合材料的相組成為WC、W2C、M6C（F3W3C）、（Cr、Fe）7C3，硬質(zhì)相分布均勻。規(guī)則三角形或矩形的WpC晶粒發(fā)育完整，最大三角形晶粒尺寸達(dá)到70μm。
　　從熱力學(xué)角度研究了W粉和C粉原位冶金時(shí)可能形成的物相。在自耗電極直流電弧的作用下，WC原位反應(yīng)成核后，在熔體中以小平面的形式結(jié)晶生長(zhǎng)。由于界面能的不同導(dǎo)致各晶面的生長(zhǎng)速度不同，最終使得WC結(jié)晶時(shí)具有層片狀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。<

3、br>　　制備的WpC復(fù)合材料的宏觀硬度達(dá)到HRA84以上，平均顯微硬度為1290HV0.2。對(duì)WpC復(fù)合材料的內(nèi)部不同組織進(jìn)行顯微硬度分析發(fā)現(xiàn)：WpC相的平均顯微硬度最高，為2253HV0.2；Fe3W3C硬度也較高，平均顯微硬度達(dá)到1123HV0.2。
　　干滑動(dòng)磨損時(shí)，在摩擦速度(400r/min)和載荷(200N)一定的條件下，隨時(shí)間延長(zhǎng)，WpC復(fù)合材料試樣抗干滑動(dòng)磨損性能均優(yōu)于YG13C硬質(zhì)合金；在相對(duì)摩擦速度為400r