電冶鋼結(jié)硬質(zhì)合金DGJW50熱疲勞行為的研究.pdf

1、電冶鋼結(jié)硬質(zhì)合金DGJW50是采用電冶熔鑄工藝制備而成的新型WC顆粒增強(qiáng)鋼基復(fù)合材料。對(duì)其進(jìn)行了熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)，觀察熱疲勞裂紋的萌生及擴(kuò)展形態(tài)，研究了該材料的熱疲勞行為。同時(shí)采用了熱處理工藝強(qiáng)化鋼基體相組織，以及表面滲硼工藝硬化合金表面，研究這兩種工藝對(duì)DGJW50抗熱疲勞性能的影響。 研究結(jié)果表明，DGJW50熱疲勞裂紋萌生也存在一個(gè)孕育期，在本實(shí)驗(yàn)條件下，約經(jīng)過5次至10次熱循環(huán)后，裂紋在缺口尖端處萌生。裂紋萌生地主要為：枝晶碳

2、化物和復(fù)式碳化物。對(duì)于合金中的兩大相：硬質(zhì)相和鋼基體相，前者硬而脆，而后者為強(qiáng)韌相。裂紋優(yōu)先在硬質(zhì)相區(qū)擴(kuò)展，擴(kuò)展的方式及途徑包括枝晶碳化物的脆斷，原始WC顆粒和復(fù)式碳化物的開裂以及兩者之間的界面脫離。原始碳化物開裂后仍保有原始形貌，復(fù)式碳化物開裂后易“碎化”。 與未經(jīng)熱處理的原始DGJW50相比，熱處理后的DGJW50綜合力學(xué)性能得到了很大提高，同時(shí)鋼基體析出的較多細(xì)小均勻二次碳化物鈍化了裂紋尖端，降低裂紋擴(kuò)展速率，故顯著提高了

3、材料的抗熱疲勞性能。 表面滲硼全面硬化了DGJW50表面。熱循環(huán)初期，滲硼層對(duì)基體材料起到了一定的保護(hù)作用，延緩了裂紋在基體材料的萌生和擴(kuò)展。故表面滲硼DGJW50熱疲勞性能高于原始材料的抗熱疲勞性能。 熱循環(huán)期間，對(duì)于DGJW50的兩大基本相——硬質(zhì)相和鋼基體相，硬質(zhì)相受到了一定的破壞，而鋼基體和兩者界面受損較弱，表明材料的抗熱疲勞性能較好。采取有效措施提高硬質(zhì)相的熱疲勞抗力，材料整體的抗熱疲勞性能必將大大提高，這為本