強流脈沖電子束輻照YG10硬質(zhì)合金表層組織及磨損性能研究.pdf

1、WC-Co硬質(zhì)合金由于具有優(yōu)良的性能組合被廣泛地應(yīng)用于優(yōu)質(zhì)刀模具的生成制造。面向現(xiàn)代化生產(chǎn)提出的高速、高效和更長使用壽命等應(yīng)用需求，通過表面改性技術(shù)改變硬質(zhì)合金表面的微觀結(jié)構(gòu)來提高其力學(xué)性能和耐磨耐蝕性能具有重要的工程意義和實用價值。
　　近些年來強流脈沖電子束（HCPEB）技術(shù)因為能量密度可控、處理材料范圍廣、改性效果顯著等特點得到迅速發(fā)展。在微秒級時間內(nèi)電子束轟擊材料表面形成脈沖能量沉積，使材料表層（~幾μm）快速熔凝，使得材

2、料表層發(fā)生非平衡相變，從而提高硬質(zhì)合金表面的耐磨損性能。
　　本文選擇YG10硬質(zhì)合金為實驗材料，使用自主研發(fā)的HOPE-I型強流脈沖電子束裝置進(jìn)行表面改性處理，選擇加速電壓27kV，脈沖次數(shù)為1、3、6、10、20、35次。使用金相顯微鏡觀察樣品表面低倍形貌；利用掃描電鏡 SEM觀察樣品表面和截面的高倍顯微形貌，利用EDS能譜儀考察樣品表層的元素分布變化；通過X射線衍射儀，測定樣品表層的相結(jié)構(gòu)，重點考察2?~26?附近對應(yīng)石墨（

3、002）衍射峰的變化；通過顯微硬度計和摩擦磨損試驗機測試硬質(zhì)合金表面顯微硬度、摩擦系數(shù)和耐磨損性能等。
　　通過研究強流脈沖電子束輻照硬質(zhì)合金表層顯微組織和性能變化規(guī)律，探索WC材料的高溫非平衡相變特點和提高WC-Co硬質(zhì)合金表面使役性能的有效方法。實驗結(jié)果如下：強流脈沖電子束輻照引發(fā)YG10樣品表層快速熔凝，原始微米尺寸的WC晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)榧{米細(xì)化組織，Co粘結(jié)相消失，試樣表面產(chǎn)生網(wǎng)狀微裂紋，改性層（厚度~1.5μm）中的WC逐步轉(zhuǎn)