WC-Co梯度結構硬質合金的制備及力學性能研究.pdf

1、表層貧鈷、中間層富鈷、心部具有平衡含量鈷的梯度結構WC-Co硬質合金同時具有高的強度及韌塑性，在礦用工具方向具有重要應用。
　　 本文通過物相分析、顯微組織圖像分析、熱力學分析、力學性能測試等手段研究了梯度結構硬質合金Co相梯度形成機制、滲碳過程中顯微組織的演化以及對力學性能的影響。獲得以下主要結論:
　　 (1)貧碳硬質合金可以通過滲碳制備鈷相呈梯度分布的硬質合金，其液相鈷遷移驅動力歸因于液相體積不均導致的液相遷移壓力

2、(liquid migration pressure，LMP)和液相中溶質濃度梯度導致的滲透壓;滲碳導致的溶質原子濃度梯度及其溶解析出長大機制使梯度結構硬質合金WC平均晶粒尺寸沿梯度方向逐漸減少。
　　 (2)采用快速冷卻能在一定的程度上抑制WC晶粒的溶解析出長大，保持WC晶粒高溫形貌，緩解應力集中，并且提高Co相中固溶元素的含量;Co相呈梯度分布而產(chǎn)生的宏觀殘余應力以及逐漸增強的韌性能有效地抵抗裂紋的擴展，提高材料的抗彎強度。

3、
　　 (3)硬質合金疲勞裂紋在亞表面萌生，應力集中效應、相變效應作用明顯，梯度結構硬質合金的疲勞極限比均質硬質合金高;在循環(huán)應力的作用下馬氏體相變使Co相發(fā)生而變脆，成為裂紋擴展的快速通道，疲勞裂紋沿平行于Co相梯度方向擴展。
　　 (4) Al2O3填料中加入Mg(OH)2能有效改善氫氣燒結時的脫碳氣氛，形成僅表層均勻脫碳的顯微組織;預燒坯通過滲入合適濃度的偏鎢酸銨溶液，能夠制取脫碳厚度可控，且脫碳程度由表及里梯度分