超細(xì)晶YG10硬質(zhì)合金的制備及深冷處理研究.pdf

1、超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金由于其碳化物晶粒尺寸小于0.5um而具有非常優(yōu)異的機(jī)械性能，尤其是抗彎強(qiáng)度和硬度，與傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金相比大幅度提高，所以超細(xì)晶硬質(zhì)合金被廣泛應(yīng)用于切削加工、制造、電子工業(yè)、醫(yī)學(xué)應(yīng)用和耐磨零件等領(lǐng)域。因此，如何控制碳化物晶粒度將成為制備高性能硬質(zhì)合金研究的熱點(diǎn)。然而，由于細(xì)小的WC粉末具有高的表面能，在燒結(jié)過程中（真空燒結(jié)）極易長(zhǎng)大。目前，添加晶粒長(zhǎng)大抑制劑（特別是金屬碳化物）是最為普遍的方法。
　　本文采用真

2、空燒結(jié)的方式制備超細(xì)晶YG10硬質(zhì)合金，以金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀等為分析手段，研究添加晶粒長(zhǎng)大抑制劑對(duì)YG10硬質(zhì)合金對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響，并分析了硬質(zhì)合金的斷裂行為。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)單一添加晶粒長(zhǎng)大抑制劑VC、TaC和NbC時(shí)，WC晶粒明顯減小，尤其是VC細(xì)化效果最顯著，且當(dāng)添加0.5VC時(shí)，WC晶粒尺寸最細(xì)小可達(dá)到0.6um，抗彎強(qiáng)度達(dá)到1867MPa，硬度為1723HV30;此外，還對(duì)復(fù)合

3、添加晶粒長(zhǎng)大抑制劑對(duì)超細(xì)晶硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)和性能的影響進(jìn)行了研究。在w(TaC)∶w(NbC)=2∶1一定的條件下，當(dāng)添加0.4TaC+0.2NbC時(shí)，平均WC晶粒尺寸可以達(dá)到0.3～0.5um，抗彎強(qiáng)度和硬度達(dá)到最高，分別為1954MPa和1957HV30。繼續(xù)增加添加量抑制劑時(shí)，抗彎強(qiáng)度和硬度呈降低趨勢(shì)。因此，復(fù)合添加晶粒長(zhǎng)大抑制劑優(yōu)于單一添加，且當(dāng)添加0.4TaC+0.2NbC時(shí)，YG10硬質(zhì)合金的機(jī)械性能最優(yōu)。
　　利用SEM

4、觀察斷口形貌，可以發(fā)現(xiàn)WC-Co硬質(zhì)合金屬于脆性斷裂，其斷裂方式有:穿晶(WC解理)斷裂、沿晶(WC/Co界面)斷裂和鈷相韌性斷裂。通過對(duì)比，添加抑制劑的合金穿晶斷裂方式的數(shù)目比未添加抑制劑的少，且沿晶和鈷相韌性斷裂的方式為主導(dǎo)作用。
　　此外，探討了深冷處理對(duì)YG10硬質(zhì)合金微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響，分析了燒結(jié)態(tài)和深冷態(tài)合金的物相結(jié)構(gòu)，并提出了合理的深冷工藝。試驗(yàn)結(jié)果表明，深冷處理6h后，YG10合金抗彎強(qiáng)度和硬度均提高，且當(dāng)添