浅析WC—Co硬质合金研究现状

我国一直以来是硬质合金的生产和消费的大国;硬质合金的产量从2003年开始一直稳居世界第一位,我国硬质合金产量达到了整个硬质合金市场产量的20％-30％。但是现阶段我国并不是硬质合金的生产强国,这主要是由于我国硬质合金产品方面的结构和技术含量以及一些附加值都落后于国外将近10年以上。这使得我国硬质合金生产主要集中在低档合金产品的生产,而高性能合金的技术和产品很少。这种情况也为我国发展超细晶硬质合金技术提出了严峻的挑战。     

纳米WC硬质合金制备新工艺

文章综述了制备纳米WC、WC Co粉体的几种方法。着重阐述了纳米WC Co硬质合金的烧结新工艺 :微波烧结、二阶段烧结、快速热等静压烧结和等离子体活化烧结等。与传统烧结方法相比 ,使用这些烧结新工艺制备的产品性能更优异 ,有很大的发展前景。     

WC—Co硬质合金中η相的分析研究

结合我国ＷＣ－Ｃｏ硬质合金生产中的质检工作，采用ＪＣＸＡ－７３３型电子探针显微分析仪和３０１４型Ｘ射线衍射仪，对硬质合金中的η相做了较详细系统的分析和研究，发现其断口形貌和背散射电子成分图像（ＢＥＩ）具有独特的形态，并发现合金中存在ｋ相、θ相等η相类型，这分析研究对提高质检水平，对提高产品质量都具有重要意义。     

纳米晶WC-Co硬质合金的烧结

综述了国内外纳米晶WC-Co硬质合金烧结方法的研究进展,总结了纳米晶WC-Co硬质合金的烧结机理,分析了各烧结方法的特点,指出了制备纳米晶WC-Co硬质合金的研究趋势.     

WC—Co硬质合金断裂源的观察与分析

采用ＪＣＸＡ－７３３型电子探针显微分析仪，较系统、全面地观察和分析了ＷＣ－Ｃｏ硬质合金断裂源的组织结构、孔隙、Ｃｏ池、夹杂成分等缺陷，阐述了断裂源对断裂强度起着极其重要的作用。     

纳米WC硬质合金制备新工艺

文章综述了制备纳米WC、WC－Co粉体的几种方法，着重阐述了纳米WC－Co硬质合金的烧结新工艺：微波烧结，二阶段烧结，快速热等静压烧结和等离子体活化烧结等，与传统烧结方法相比，使用这些烧结新工艺制备的产品性能更优异，有很大的发展前景。     

烧结工艺对WC-1.0TiC-3.1TaC-4.5Co硬质合金性能及微观组织的影响

采用传统粉末冶金法,分别用真空烧结和低压烧结工艺制备出一系列WC-1.0TiC-3.1TaC-4.5Co硬质合金样品。利用光学显微镜、扫描电镜与能谱仪对合金微观组织结构特征进行观察与分析。结果表明:提高真空工艺烧结温度或采用低压烧结工艺,能使合金内部的显微孔隙、钴池减少;低压烧结制备的合金WC晶粒度小于真空烧结制备的合金WC晶粒度,合金中易出现WC晶粒异常长大现象。     

WC—Co硬质合金基体上金刚石薄膜的附着机理研究

金刚石涂层在硬质合金(WC-Co)基体上的附着力,是影响金刚石涂层刀具切削性能和使用寿命的关键因素.采用微波等离子体化学气相沉积(CVD)法在经酸浸蚀脱Co的硬质合金基体上生长金刚石薄膜.通过对金刚石膜/基界面的微观形貌和成分分析,初步认识了金刚石薄膜的附着机理:机械锁合作用对金刚石膜/基附着力有较大贡献;界面热应力和弱中间相的存在是导致金刚石膜自发剥离的主要原因.     

表层富立方相功能梯度硬质合金的烧结工艺

本文对表层富立方相功能梯度硬质合金的三套烧结工艺进行了分析和对比。结果表明:烧结工艺的主要影响因素包括烧结温度、烧结时间及充气方式。在满足梯度层组织结构要求的前提下,应尽量降低烧结温度、缩短烧结时间,以防止晶粒粗化。气体在液相出现后充入,可加快反应速率且有利于消除孔隙。所制备的样品表面均生成了梯度层,其主要成分为富含Ti元素的立方相组织。根据分析结果,笔者对烧结工艺进行了重新设计。在液相温度进行气氛烧结后,控制降温曲线,在固相阶段进行保温烧结,以进一步增加梯度层厚度,同时对梯度层进行均匀化处理,消除内应力。     

烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金性能的影响

采用不同温度下的低压烧结工艺制备WCTiC-TaC-Co硬质合金.结合金相显微镜、XRD及SEM等分析测试手段,研究了烧结温度对合金的微观组织和性能的影响.结果表明,低压烧结工艺下形成了WC+(WC-TiC-TaC)+γ三相合金;合金在1475℃下获得最优的综合性能,其密度、维氏硬度、抗弯强度及断裂韧性分别为:12.9...     

WC—Co硬质合金表面MW—PCVD制备金刚石薄膜去钴预处理的研究

研究了ＷＣ－Ｃｏ硬质合金刀具表面微波等离子体化学气相沉积（ＭＷ－ＰＣＶＤ）制备金刚石薄膜时不同的去钴预处理方式的影响。扫描电子显微镜形貌观察和喇曼谱分析表明，利用氢－氧等离子体处理方式有显著的去钴效果，相应沉积获得的金刚石薄膜质量相对较高。与酸腐蚀处理相比，微波等离子体化学气相沉积装置中实现氢－氧等离子体处理方式具有独特的优越性。     

WC—Co硬质合金表面不同去钴预处理方法的比较研究

用微波等离子体化学气相沉积（MWPCVD）制备金刚石薄膜涂层之前，采用盐酸、硝酸化学腐蚀和氢-氧等离子体对WC-Co硬质合金（YG6）基体表面进行去钴预处理。扫描电子显微镜形貌观察和X射线衍射谱分析都表明，与化学腐蚀方法相比，氢-氧等离子体处理具有独特的表面钴效果，沉积金刚石薄膜的喇曼谱分析更证实其对涂层质量的改善，且对MWPCVD过程而言有其技术上的一些优越性。     

微波烧结制备WC-TiC-Co硬质合金的组织和性能研究

以WC粉为基体,Co为粘结相,TiC颗粒为抑制剂,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC-TiC-Co硬质合金.结果表明,在1360℃微波烧结为液相烧结,Co与WC会发生反应生成η相(Co3W3C).随TiC含量升高,合金的晶粒逐渐变得均匀细小,合金的相对密度、硬度和抗弯强度均先升高后下降,硬度在0.5％TiC时达到最高值,相对密度和抗弯强度在1.0％TiC时达到最高值.     

WC－Co硬质合金中η相的X射线定量测定

根据烧结过程中Ｗ元素的质量守恒，推导出ＷＣ—Ｃ硬质合金中ＷＣ相和η１相（Ｗ３ＣＯ３Ｃ）含量间的关系式，进而导出ＷＣ相和η１相间的相对Ｋη１ＷＣ值表达式，从而建立了一种用Ｘ射线衍射方法定量测定ＷＣ—Ｃｏ合金中η１相含量的实用方法。     

无金属粘结剂WC硬质合金增强增韧的研究进展与展望

无金属粘结剂WC硬质合金(Binderless tungsten carbide, BTC)硬度高,具有良好的耐磨性、耐腐蚀性,被广泛应用于刀具、耐磨零件等领域,成为近年来硬质合金领域的研究热点。然而,由于没有添加金属粘结剂,其在烧结过程中易出现晶粒长大,致密化难度加大,对烧结方法烧结工艺的要求较高,韧性难与金属粘结剂WC硬质合金相媲美。因此,一些研究人员通过添加非金属粘结剂及调整烧结工艺等方法抑制晶粒长大、促进其致密化,有效改善了BTC材料的性能。本文对于应用金属氧化物、金属碳化物、碳材料及复合增强增韧来提高BTC性能的研究进行综述,介绍了添加剂的种类、增强增韧机制及可以改善材料性能的烧结方法及烧结工艺。      

纳米碳化钒对超细WC基硬质合金的影响

研究了在放电等离子烧结(SPS)条件下,纳米碳化钒(V8C7)对超细WC基硬质合金的相组成、微观组织及性能的影响。结果表明:超细WC基硬质合金主要由WC和Co3C两相组成,相对于未烧结的硬质合金材料,WC的衍射峰向小角度方向偏移;纳米碳化钒可以有效抑制超细WC基硬质合金中WC晶粒的长大,并且随着纳米碳化钒比表面积的增大而增强,添加比表面积为63.36m2/g的纳米V8C7后,硬质合金中大部分WC的晶粒尺寸0.5μm;纳米碳化钒对超细WC基硬质合金的性能具有重要影响,并且随着纳米碳化钒比表面积的增大而增加,添加比表面积为63.36m2/g的纳米V8C7后,超细WC基硬质合金具有较高的性能(相对密度99.7%,洛氏硬度93.4,断裂韧性12.7MPa.m1/2)。     

微波烧结硬质合金辊环谐振腔设计及仿真

针对硬质合金辊环的微波烧结工艺,探讨其谐振腔的设计,通过分析腔体尺寸场对微波场分布形态及场强的影响,确定符合辊环外形特征的微波场结构及其谐振腔尺寸;应用电磁有限元仿真分析软件HFSS对腔内场结构进行仿真分析,依据仿真结果对腔体尺寸进行修正。结果表明,改进后的TE311模场圆柱腔,能实现微波烧结内径为100 mm,外径为190 mm,高度小于70 mm硬质合金辊环。     

超细WC和细WC/Co添加对WC-10Co硬质合金微观结构与力学性能的影响

在粒径为0.5μm的超细碳化钨(WC)粉体表面包覆钴(Co)纳米颗粒获得细WC/Co,将细WC/Co、粗WC和Co粉通过球磨混合均匀,压制成型后在1420℃下真空烧结1 h,得到WC-10Co硬质合金。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能试验机等对比研究细WC/Co和超细WC对WC-10Co硬质合金微观形貌和力学性能的影响。结果表明：相比于超细WC,细WC/Co促进合金的致密化,并形成双晶结构。添加细WC/Co和超细WC制备的硬质合金的平均晶粒度分别为2.18μm和3.57μm。细WC/Co的添加会降低晶粒生长速度并抑制细晶完全溶解,而粗晶通过缺陷辅助生长及溶解-析出生长机制生长为表面阶梯状的缺角三棱柱形;硬质合金的硬度和断裂韧度得到提升,二者分别为1131HV₃₀和22.1 MPa·m^1/2,而在1131HV₃₀同等硬度下,其断裂韧度比线性拟合的断裂韧度高27.7%。机理分析认为,超细WC的添加会导致异常晶粒产生,不利于性能;而细WC/Co的添加能够同时形成双晶结构和均匀的钴相分布结构,降低晶粒缺陷,提升综合力学性...