外場(chǎng)處理對(duì)硬質(zhì)合金性能和組織的影響.pdf

1、硬質(zhì)合金作為一種極其重要的功能材料，在刀具、工具、量具、模具以及耐磨零件和耐高溫、耐腐蝕零件中具有廣泛的應(yīng)用。自上世紀(jì)50年代以來已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)，其中之一就是采用相關(guān)熱處理工藝來改善合金性能，提高產(chǎn)品的使用性能。前人對(duì)納米硬質(zhì)合金、梯度硬質(zhì)合金、涂層技術(shù)、外場(chǎng)處理技術(shù)等進(jìn)行了相關(guān)研究，但外場(chǎng)處理技術(shù)對(duì)硬質(zhì)合金進(jìn)行強(qiáng)化的研究還不夠深入。因此，論文作者采用四川科立鐵硬質(zhì)合金股份有限公司提供的試驗(yàn)樣品，借助X射線衍射(XRD)、掃描電

2、鏡(SEM)、光學(xué)顯微鏡(OM)、橫向斷裂強(qiáng)度、維氏硬度以及矯頑磁力測(cè)試等分析手段，研究鈷基硬質(zhì)合金(以YG6(WC-6％Co)、YG15(WC-15％Co)為例）、鎳基硬質(zhì)合金(以YN6(WC-6％ Ni)、YN15(WC-15％ Ni)為例）經(jīng)過相關(guān)外場(chǎng)處理（常規(guī)熱處理、深冷處理、超聲波淬火處理、磁場(chǎng)處理、電場(chǎng)回火等）后的性能變化規(guī)律，探討引起相應(yīng)變化的理論原因。主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)熱處理工藝（淬火溫度、淬火冷卻

3、方式）對(duì)兩類硬質(zhì)合金的組織和性能影響研究表明:隨著淬火溫度的升高，鈷基硬質(zhì)合金(如YG15)的橫向斷裂強(qiáng)度先增加后降低，最佳的淬火溫度為1000℃;在本文實(shí)驗(yàn)條件下鎳基硬質(zhì)合金（如YN15）的橫向斷裂強(qiáng)度淬火后橫向斷裂強(qiáng)度均比燒結(jié)態(tài)高，但隨著淬火溫度的升高呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。淬火冷卻越快，鈷基硬質(zhì)合金（如YG6和YG15）的維氏硬度和橫向斷裂強(qiáng)度強(qiáng)化效果越明顯。鎳基硬質(zhì)合金(如YN6)淬火后維氏硬度略有下降，且冷卻越快，降低幅度越大;而

4、淬火冷卻越快，其橫向斷裂強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)，但幅度較小。
　　 (2)磁場(chǎng)淬火處理:（1100±5）℃，保溫20～25min，脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度2T下淬火15min，（500±5）℃回火3h，空冷。該處理工藝使鈷基硬質(zhì)合金（如YG6）分別提高維氏硬度3％、橫向斷裂強(qiáng)度18％、沖擊韌性24％、矯頑磁力25％; YG6不加磁場(chǎng)直接淬火處理后維氏硬度提高2.38％、橫向斷裂強(qiáng)度提高11.34％、沖擊韌性提高14.05％而矯頑磁力沒有變化。磁場(chǎng)淬

5、火處理后鎳基硬質(zhì)合金（如YN6）維氏硬度沒有明顯變化，橫向斷裂強(qiáng)度提高5.9％，沖擊韌性6.9％，矯頑磁力沒有變化。
　　 (3)超聲波淬火使得鈷基硬質(zhì)合金（如YG6）和鎳基硬質(zhì)合金（如YN6）橫向斷裂強(qiáng)度值明顯下降，維氏硬度也略有下降。
　　 (4)液氮深冷淬火使得鈷基硬質(zhì)合金（如YG6和YG15）維氏硬度和橫向斷裂強(qiáng)度都有提高，尤其是橫向斷裂強(qiáng)度提高較明顯。對(duì)YG15合金進(jìn)行二次液氮深冷淬火，橫向斷裂強(qiáng)度強(qiáng)化效果更加