PDC硬質(zhì)合金襯底的綜合性能研究.pdf

1、聚晶金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合片(PDC)是將金剛石粉末在高溫高壓下粘結(jié)到硬質(zhì)合金基體上，形成的一種兼具聚晶金剛石的高硬度、高耐磨性和硬質(zhì)合金良好的沖擊韌性等優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合材料。PDC在地質(zhì)鉆探、機(jī)械加工、汽車生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。目前國內(nèi)對PDC復(fù)合片的研究主要在集中在聚晶層以及聚晶層和硬質(zhì)合金層的結(jié)合截面上，而對PDC復(fù)合片硬質(zhì)合金基體的研究較少。然而在實(shí)際工作過程中，PDC復(fù)合片所承受的大部分沖擊力都由硬質(zhì)合金層分擔(dān)，且硬質(zhì)合金層占

2、整個復(fù)合片總質(zhì)量的80％-90％。因此，對聚晶金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合片的硬質(zhì)合金基體的性能進(jìn)行研究是非常有意義的。通常情況下，用作PDC復(fù)合片生產(chǎn)的硬質(zhì)合金圓片是經(jīng)過抽樣檢測的，同一批次硬質(zhì)合金制品各項性能非常接近且均能達(dá)到生產(chǎn)的要求。然而經(jīng)過高溫高壓后，硬質(zhì)合金基體的各項性能會發(fā)生顯著變化。文章以此為出發(fā)點(diǎn)，對高溫高壓下硬質(zhì)合金基體材料的各項性能展開研究，通過金相、掃描電鏡觀察其顯微組織結(jié)構(gòu)，并檢測其抗彎強(qiáng)度、硬度和沖擊韌性，找到高溫高

3、壓對復(fù)合片基體各項性能的影響規(guī)律。最后通相關(guān)計算機(jī)軟件分析，建立了表征復(fù)合片基體抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，為復(fù)合片基體材料的無損檢測提供了一種方法。文章主要有以下研究成果：
　　 1、在復(fù)合片的生產(chǎn)過程中，高溫高壓會使硬質(zhì)合金層的鈷含量減少，WC晶粒尺寸減小。
　　 2、在復(fù)合片的生產(chǎn)過程中，高溫高壓會使硬質(zhì)合金層的抗彎強(qiáng)度降低，硬度增大，沖擊韌性降低。
　　 3、設(shè)計制造了用于測定材料沖擊韌性的沖擊試驗機(jī)

4、，此試驗機(jī)具備了自動化控制、自動計數(shù)、沖擊功和沖擊點(diǎn)可調(diào)等一系列優(yōu)點(diǎn)。為材料的沖擊試驗測試帶來了很大的方便。
　　 4、建立了抗彎強(qiáng)度Z與硬度X1、平均晶粒尺寸X2、晶粒尺寸方差X3和鈷含量X4關(guān)系的多元線性回歸方程：Z=-382.641+65.527X1-166.870X2-272.60X324.417X4以及沖擊功Z和硬度X1、平均晶粒尺寸X2、晶粒尺寸方差X3和鈷含量X4關(guān)系的多元線性回歸方程：Z=-282.789+4.3