利用納米晶W、Co、C過渡相粉末制備硬質(zhì)合金的研究.pdf

1、納米晶硬質(zhì)合金具有高強度和高硬度等一系列優(yōu)異的力學(xué)性能，可廣泛應(yīng)用于航天、信息、模具、切削刀具等領(lǐng)域。然而，納米硬質(zhì)合金粉末燒結(jié)過程中WC晶粒的快速長大行為使得難于獲得真正意義上的納米晶硬質(zhì)合金塊體材料。 為此，本研究探索了以高能球磨法制備的納米晶W、Co、C過渡相粉末為原料來制備超細晶／納米晶硬質(zhì)合金的新工藝。利用X-ray,SEM等分析測試技術(shù)對該過渡相粉末固相燒結(jié)時的相轉(zhuǎn)變特征、WC晶粒長大特性、WC晶粒長大的抑制、碳含量

2、的控制及性能等進行了研究。 結(jié)果表明納米晶W、Co、C過渡相粉末在燒結(jié)過程中轉(zhuǎn)化為W<,2>C，Co<,6>W<,6>C，Co<,3>W<,3>C過渡相。燒結(jié)溫度升高或燒結(jié)時間延長，有助于該過渡相將轉(zhuǎn)化為WC和Co。1375℃燒結(jié)30min，可獲得密度為14.46g/cm<'3>，收縮率為27.2％的致密YG10硬質(zhì)合金。 改性納米ZrO<,2>粉體可有效細化WC晶粒，促進燒結(jié)致密化，并顯著提高硬質(zhì)合金的硬度，是一種有效

3、的WC晶粒長大抑制劑。而利用外加0.3-0.42wt％的碳黑可有效彌補燒結(jié)時合金碳含量的損失，獲得碳含量位于5.37-5.53wt％間，相組成為WC和β-Co，強度、硬度分別為2763MPa和91.1HRA的硬質(zhì)合金。燒結(jié)合金中WC晶粒為長棒狀結(jié)構(gòu)，1375℃燒結(jié)30min時其徑向尺寸約為100nm左右，長度約為1.2μm。 利用納米晶W、Co、C過渡相粉末為原料有望獲得原位生成的長棒狀WC晶粒增強的硬質(zhì)合金，是一種可行的制備高