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文檔簡介
1、硬質(zhì)合金是一種具有高硬度高強度的材料,傳統(tǒng)硬質(zhì)合金的硬度與韌性是一對此消彼長的矛盾體。眾所周知,Co含量的提高在增加合金韌性的同時卻降低了硬度。而且,Co屬于戰(zhàn)略性資源,稀缺并且價格昂貴,故尋找一種用來替代粘結(jié)相Co的金屬顯得尤為重要。金屬Cu由于其熔點遠低于Co,可以顯著降低硬質(zhì)合金燒結(jié)溫度,另一方面Cu與WC之間的潤濕性較差,可以有效抑制WC在燒結(jié)過程中晶粒的長大。
本研究以添加少量的Cu作為粘結(jié)相來部分替代Co,通過放電
2、等離子熱壓燒結(jié)(SPS)制備性能優(yōu)異的硬質(zhì)合金。采用XRD、SEM和EDS等方法研究了不同添加量的Cu對硬質(zhì)合金燒結(jié)溫度,致密度和顯微組織的影響。通過維氏顯微硬度與斷裂韌性的測定、摩擦磨損性能以及耐腐蝕性能試驗綜合評價了試樣的性能。相對于傳統(tǒng)液相燒結(jié)技術(shù)來說。SPS燒結(jié)是一種快速燒結(jié)的工藝,它是利用脈沖能、放電脈沖壓力和焦耳熱產(chǎn)生的瞬時高溫場來實現(xiàn)燒結(jié)過程,通過瞬時產(chǎn)生的放電等離子使被燒結(jié)體內(nèi)部每個顆粒產(chǎn)生均勻的自發(fā)發(fā)熱并使顆粒表面活化
3、,由于升溫降溫速率快,保溫時間短,抑制了顆粒的生長,同時也縮短了制備周期,節(jié)約了能源。本試驗采用SPS燒結(jié)法燒結(jié)硬質(zhì)合金,探討了SPS燒結(jié)溫度以及燒結(jié)壓力對硬質(zhì)合金性能的影響,同時探索出最佳燒結(jié)溫度及燒結(jié)壓力。試驗表明,在1250℃的燒結(jié)溫度和45MPa的壓力下,硬質(zhì)合金可以達到致密,此時相對密度達到99.23%。添加少量的Cu粉可以明顯抑制YG6硬質(zhì)合金在燒結(jié)過程中晶粒長大,晶粒度由1.05μm降到0.83μm。從而提升了硬質(zhì)合金的顯
4、微硬度,硬度由原來的1789HV30提升到1933HV30,導致 WC-6Co硬質(zhì)合金耐磨性的提升。同時,Cu添加進入Co的晶格中,使得Co的晶格發(fā)生了晶格畸變。對Co-Cu粘結(jié)相有固溶強化的作用,合金斷裂韌性得到提高,達到10.5 MPa.m1/2,Cu過量時會降低WC與WC及WC與Co之間的結(jié)合強度,使斷裂韌性下降。由于Cu粉與WC粉之間的潤濕性較差,在燒結(jié)過程中Cu無法與WC相之間緊密結(jié)合,導致最終制備出的硬質(zhì)合金其致密度下降。當
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