硬质合金顶锤的组织缺陷和质量评估

列举了人造金刚石生产专用WC－Co硬质合金顶锤材料中的常见组织缺陷,论述了硬质合金材质的评估原理和方法。由于与合金碳含量无关的不均匀分布的组织缺陷严重危害顶锤的使用寿命,而WC－Co合金的饱和磁化强度（Ms、4πσ）与合金碳含量和钴含量间均不存在一一对应关系,因而单用饱和磁化强度测定值不仅难以准确评估顶锤的使用寿命,也难以鉴定合金的碳含量。配合模拟试样的破坏性实验和无损探伤测定不均匀分布的表层组织缺陷,用密度d和比饱和磁化强度4πσ无损测定材料的相组成和相成分、用比矫顽力HSC无损评估断裂韧性KIC则能满意地评估WC－Co硬质合金顶锤材质并预测其使用效果。     

气压烧结硬质合金性能的研究

选用一定条件的WC粉和Co粉,生产YG6、YG11、YG8顶锤3个牌号硬质合金试样．采用气压烧结和普遍真空烧结,对两种工艺进行对比,结果表明：气压烧结硬质含金孔隙等缺陷显著降低;密度、强度等物理性能大大提高,低粘合金更为明显,气压烧结硬质合金的磁力、Co磁更为均匀,组织更细。     

Co-W-C系合金的磁性及其应用

研究了Co粉、Co－W－C固溶体合金及WC－Co硬质合金的饱和磁化强度和矫顽磁力，提出了比娇顽磁力（Hsc）物理量。结果表明，用比饱和磁化强度4πσ和比娇顽磁力Hsc分别取代饱和磁化强度Ms和矫顽磁力Hc表征该系合金的磁性更为合理；该系合金的磁性受多种因素制约，其磁性与合金碳含量间不存在“单一性”对应关系，Ms值与抗弯强度σbb间也无“良好的”对应关系；用Ms鉴定硬质合金的碳含量和综合评估合金材质，例如鉴定人造金刚石生产专用硬质合金顶锤的材质是有条件和有限度的。     

再生料制备的硬质合金组织与性能研究

以电解法回收的WC粉和Co粉为原料,通过高能球磨、压制成型和1400℃真空烧结制成YG6、YG8、YG11三种合金,检测了合金的硬度、密度、抗弯强度、金相等力学性能及微观组织。分析讨论了回收WC粉、Co粉与原生WC粉、Co粉在化学成分、颗粒形貌等方面的不同,通过断口观察测量断裂源缺陷尺寸,分析讨论再生料制备的硬质合金缺陷尺寸与强度的关系。     

铸轧铝带的表层夹渣特征及其形成机理

采用SEM和EDAX分析技术,观察和分析了铸轧铝带的表层夹渣缺陷,结果表明,夹渣尺寸在5～200μm之间,夹渣含有O,C,S,Cl,Na,K,Ca,Fe,Mg等元素。原、辅材料中的杂质、熔铸过程的污染及净化处理不当是形成夹渣的原因,表层夹渣的遗传将导致箔材断带和弥散性针孔,严格控制和改进工艺,可以有效地防止夹渣形成。     

Cr含量对超音速火焰喷涂WC/Co复合涂层组织及电化学特性影响研究

研究了超音速火焰喷涂(HVOF)技术制备WC/12Co和WC/10Co4Cr涂层的组织形貌与电化学特性。采用SEM及XRD对WC-Co复合涂层进行了微观形貌分析及物相分析,在3.5%Na Cl溶液中对涂层进行了电化学分析。结果表明,涂层由较大的WC颗粒及粘结相组成,在喷涂过程中WC颗粒不断累积形成层片状结构,在喷涂过程中涂层有不同程度的失碳,形成了具有脆性的W2C。电化学极化测试表明,由于Cr元素的加入,WC/10Co4Cr涂层的腐蚀电位、腐蚀电流密度、腐蚀速率及腐蚀深度均优于WC/12Co涂层,表现出更为优异的抗电化学腐蚀性能。     

乙二胺四乙酸在纳米WC／Co复合粉制备中的应用

本文在喷雾转换法制备WC／Co纳米复合粉的基础上,采用乙二胺四乙酸与碳酸钴复合法制备高钴含量的WC／Co纳米复合粉,突破了原有技术的钴含量质量分数上限7％的瓶颈限制。采用DSC—TG分析、SEM分析、XRD分析等方法,对乙二胺四乙酸和碳酸钴的参与反应的机理进行了研究,并确定了采用新工艺制备WC／Co纳米复合粉的相关参数。实验结果表明：乙二胺四乙酸与碳酸钴反应所得有机钴盐为一种溶解度较高的螯合物,在较低温度下煅烧可分解,适用于WC／Co纳米复合粉前驱体溶液中钴含量的调节,避免了Cl-、NO3-等杂质离子的引入。通过新的复合‘工艺制备得到了适用于高温流态化床生产的前驱体粉末,最终制备得到钴含量质量分数8％的WC—Co纳米复合粉。     

莫高窟壁画疱疹病害的微观形貌和成分研究

目的研究壁画疱疹盐分或元素的分布规律,为病害治理提供依据。方法使用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)对疱疹表面的微观形貌、结构及成分进行分析。结果 SEM研究结果表明,疱疹表面被粘土质包裹,其核心部分为无机结晶盐,从部分疱疹剖面可观测到立方体或者近立方体形态的无机盐晶体。FESEM及EDS分析结果显示,大部分疱疹盐结晶的主要成分以Na、Cl元素为主,少部分疱疹中含有Mg、Ca、S等元素。另外,疱疹中Na和Cl以及S和Ca元素具有良好的比例对应关系。结论莫高窟壁画疱疹中的无机盐主要由易溶盐Na Cl构成,少量疱疹还含有CaCl_2、MgSO_4、CaSO_4等可溶盐或中溶盐。     

深过冷凝固Co80Pd20合金中的枝晶生长

采用玻璃熔体净化与循环过热相结合的深过冷凝固技术实现了Co80Pd20合金的深过冷,获得了高达415 K的最大过冷度.采用OM观察了不同过冷度下凝固合金的微观组织,分析了枝晶形成的过冷度区间及过冷度对枝晶形貌的影响.运用BCT模型对深过冷凝固Co80Pd20中的枝晶生长进行了理论分析,获得了深过冷凝固过程中的枝晶生长速...     

粘结相Co的切变机制及微观结构的研究

本文以工业纯钻粉、钴基合金、硬质合金作为研究对象,分别运用X射线衍射、金相、扫面电镜能谱、EBSD等分析技术,并结合晶体学的相关知识研究了钴的基本特性、微观结构及其切变机制。通过研磨工业纯钴粉,比较分析研磨前后X射线衍射分析结果,定性描述了钻粉的α-Co向ε-Co的转变过程;实验制备了不同固溶W含量的Co基合金,并对合金金相组织及相结构进行了分析;对淬火后的WC-10％Co硬质合金,研究了在不同回火温度、时间工艺参数条件下合金粘结相Co的微观组织结构变化规律及其主要影响因素;通过离子束抛光制样,运用背散射电子衍射（EBSD）技术研究了WC-20％Co硬质合金中的α-Co与ε-Co形貌特征及其分布状态。实验结果表明：α-Co结构的稳定性较差,α-Co向ε-Co的转变的相变驱动力仅几J/mol;固溶W含量对钴基合金中晶粒的孪晶组织有重要的影响,Co基合金中固溶的W含量越多其孪晶组织越少,且α-Co含量越多;硬质合金淬火后回火实验说明硬质合金粘结相Co的8马氏体相变过程既可在较高温度、短时间内形成变温马氏体ε-Co,也可在较低温度、长时间下形成恒温马氏体ε-Co,合金内部组织内应力的释放会引起α-Co向ε-Co的转变;EBSD分析发现硬质合金中粘结相大部分是以α-Co结构存在,ε-Co呈条带状,厚度在2μm以下,长度在6μm左右,主要分布在粘结相与WC相的界面处或较厚钴层的中间部位。文中重点论述了硬质合金ε-Co马氏体的基本特征及其切变机制。     

Improvement of the compressibility of cobalt powders for the cemented carbide industry

The compressibility of cemented carbide granules is a very important factor to ensure reliability and repeatability of the pressing process. A main aim is to produce granules that can be pressed to compacts which exhibit a high density with a uniform distribution. This will result in less shrinkage and warpage during sintering. In the presented work it is shown that a correlation between the compressibility of the raw material powders (WC and Co) and the resulting cemented carbide granules exists. Furthermore cobalt powders with different characteristics were investigated in detail regarding the compressibility. The results show how the compressibility of cobalt powders can be improved by varying the particle distribution, the agglomeration and morphology. Subsequently also the resulting cemented carbide granules which include these Co powders showed a higher compressibility. On the other hand the oxygen absorption of the cobalt decreased the compressibility of the powder and the resulting cemented carbide granules.     

热处理对硬质合金顶锤性能和结构的影响

研究了热处理对硬质合金各项性能的影响以及顶锤内部钴粘结相成分和结构的变化。结果证明热处理可提高硬质合金的抗弯强度、抗压强度和顶锤表层的钴粘结相固溶度及面心立方钴含量 ,从而使顶锤的使用性能得到提高     

Preparation of Co powders for cemented carbides in China

Cobalt has been used as a supreme binder in cemented carbides. As the largest production nation of cemented carbides in the world, large amounts of cobalt powders, about 1200 tons in 2005, are consumed in China market. It is known that many factors, both in terms of composition and processing techniques, affect cemented carbides properties that are correlative with the ingredient, particle size, particle shape and microstructure of the cobalt powders. The studies on preparation of Co powders for cemented carbides in China are reviewed in this paper. The fabrication method, particle size and shape of cobalt powders are described and discussed according to the processing techniques. The typically chemical and physical properties of cobalt powders in Chinese production are introduced briefly. In order to further improve the cemented carbides quality, more research works on the microstructure and composition of doped alloying elements cobalt powders should be made in China in future.     

粗颗粒碳化钨粉制取过程中的质量控制

对粗颗粒碳化钨粉制取过程中杂质含量和碳化质量的控制问题进行了探讨。指出 ,为了降低 W粉中的杂质含量 ,操作者在倒料之前一定要认真清除 W粉表面异物 ,不允许把 W粉筛上物强行擦碎过筛 ,并选用在 960℃的还原温度下性能较 Cr2 5Ni2 0更稳定的舟皿材质 ,以减少舟皿给 W粉带来的污染。此外 ,对生产场地的文明卫生也应引起足够的重视。为了提高粗颗粒碳化钨粉质量 ,宜采用加 Co、通 H2 碳化 ,且碳化温度不宜太高 ,不要超过 1 890℃。实验结果表明 ,如果氧化钨原料中存在含量偏高的、但在碳化温度下能大量挥发的某些杂质元素 ,通过工艺过程的严格控制 ,仍可生产出综合性能较好的合金。     

Strain glass transition of cobalt phase in a cemented carbide

Cemented carbides are hard materials used for the fabrication of cutting tools. They consist of hard micron or sub-micron carbide grains held together in a matrix of a tough metallic binder such as cobalt. The understanding and control of cobalt characteristics are of crucial importance to improve the mechanical properties of WC-Co cemented carbide materials. Indeed, cobalt controls the toughness of the material and its properties seem to condition the durability of cemented carbides. At low temperature, pure cobalt is normally found in hcp structure, while above 426 °C (700 K) it changes to fcc crystalline structure. Remarkably, in cemented carbides, cobalt appears even at low temperature as fcc, otherwise as a mixture of fcc and hcp. It is unsure if these crystal structures are due to the presence of internal stresses or due to W and C soluted atoms. However, this paper demonstrates that cobalt in WC-10wt.%Co cemented carbide may show some characteristics of a glass transition at around 669 °C (942 K) in the 1 Hz frequency range, inducing a glassy state to cobalt, which is of great interest from a fundamental point of view, however challenging to control in materials technology.     

硬质合金顶锤内部缺陷的无损定量检测

硬质合金顶锤内部缺陷的无损定量检测 ,是制定顶锤探伤标准的基础和前题 ,是保证顶锤质量的重要手段之一。本文就硬质合金顶锤超声波定量探伤的探伤参数的选择进行了讨论 ,推算出适合于硬质合金顶锤定量探伤的计算公式 ,利用计算机比较精确地计算出缺陷当量 ,由计算机自动生成AVG图。     

接触材料含碳量对高钴硬质合金烧结后底部形貌及成分的影响

本文通过对硬质合金烧结中使用的5种接触材料表面进行了元素能谱分析(EDX),并使用这些接触材料对高钴(WC-22%Co)硬质合金进行烧结,利用SEM及EDX对硬质合金底部与接触材料的接触面进行了表面形貌观察和元素能谱分析,并对合金底部表面形貌和成分组成进行了分析讨论。结果表明:含碳量在79%(文中含量均为质量分数)左右的接触材料适宜高钴硬质合金的烧结,合金底部表面没有出现钴富集和WC异常长大现象;而接触材料含碳量过低(17.38%)时,合金底部出现了钴的富集,易造成合金粘附接触材料并发生化学反应;接触材料含碳量过高(≥89.99%)时,合金底部表面出现WC晶粒的异常长大,WC晶粒异常长大的形貌为典型的三角形棱柱体。     

Influence of the cemented carbide specification on the process force and the process temperature in grinding

Cemented carbides are hard and brittle materials. Their material properties are adjusted by their chemical composition, in particular their average hard phase grain size and their binder fraction. The research paper focusses on grinding of cemented carbides with cobalt (Co) as binder and tungsten carbide (WC) as hard phase material. Within the research paper, it is discussed if and to what extent the cemented carbide composition affects the occurring thermo-mechanical load collective in the grinding process. In particular, the influence of the average WC grain size and the cobalt fraction on the thermo-mechanical load collective is investigated and explained by the cemented carbide material properties. The results of the publication contribute to a knowledge-based design of cemented carbide grinding processes.     

电溶WC的重碳化处理工艺研究

通过对电溶WC粉重碳化前后粉末化学成分的变化及其制取的WC-8%Co合金物理机械性能及金相组织结构的对比研究,证示重碳化后电溶WC粉中的杂质含量大为降低,氧含量由0.21%下降至0.074%,Mg、Cd、Ca、Na等均呈数量级的下降。WC颗粒比碳化之前要明显地长粗,生产的合金的密度比普通电溶WC制取的合金要高,孔隙度明显降低,宏观孔洞消除,抗弯强度提高达14%。     

氢气脱蜡工艺与原料WC碳量的选择

将不同碳含量碳化钨配制的钴含量为11%左右的硬质合金石蜡混合料压制成压坯,将压坯置于一体化ZKL-16氢气脱蜡真空烧结炉和真空脱蜡真空烧结炉中,采用氢气、氮气、真空三种脱蜡方式分别进行脱蜡后真空烧结,烧结后的合金进行检测分析,比较发现采用氢气脱蜡真空烧结工艺可采用饱和碳化钨。在氢气脱蜡工艺下,研究了各工艺参数对脱蜡效果的影响,以确定氢气脱蜡条件下矿用硬质合金原料WC碳量的选择。结果表明,采用饱和碳含量6.13%的WC作为原料,经氢气脱蜡真空烧结,可生产出合格的硬质合金。