WC_Co梯度硬质合金的制备及渗碳对其组织的影响_肖逸锋
结相 , 通 过 粉末 冶金 方 法制 备 的 金属 陶 瓷 工具 材 料[ 1-5] 。硬质合金具有高强度 、高硬度 、高弹性模量 、
耐磨损 、耐腐蚀 、低热膨胀系数以及高化学稳定性等 优点 , 因此 , 其在切削工具 、石油矿山钻具 、冷成型工 具和热轧辊等方面有着广泛的应用[ 1-5] 。由于硬质合 金的耐磨性能和韧性是一对相互矛盾的性能 , 在许多 服役条件下 , 传统的均匀结构硬质合金则表现出明显 的劣势[ 6-8] 。 例如 , 地质矿山用硬质合金钻具类要求 钻齿表面耐磨和整体耐冲击 , 均匀结构硬质合金通常 不能充分满足此种工作条件 , 认为硬质合金中的脆 、
图 1 不同碳含量的硬质合金经低压烧结的显微组织 (a)试样 A ;(b)试样 B;(c)试样 C Fig.1 Microstructure of cemented carbides with different carbon content prepared by sintering-HIP (a)sample A ;(b)sample B;(c)sample C
硬质合 金是一种以难 熔金属化合 物(WC 、TaC 、 TiC 、NbC 等)为基体 , 以过渡族金属(Co , Fe , Ni)为粘
收稿日期 : 2006-10-10 ; 修订日期 : 2007-11-29 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目(50323008) 作者简介 : 肖逸锋(1975 —), 男 , 讲 师, 博士研 究生 , 主 要从事 硬质 合金和 耐 磨 堆 焊 材 料 的 研 究 工 作 , 发 表 论 文 10 余 篇 , E-mail : xiaoyifeng @xtu .edu .cn 。 通讯作者 : 贺跃 辉(1963 —), 男 , 教 授 , 电 话 :0731-8836144 ;E-mail : yuehui @mail .csu .edu .cn 。
(1 .State Key Laboratory of Powder Metallurgy , Central South University , Changsha 410083 , China ; 2 .School of Mechanical Engineering , Xiangtan University , Xiangtan 411105 , China ; 3 .Zhuzhou Cemented Carbides Group Co Ltd , Zhuzhou 412000 , China)
Preparation of WC-Co gradient cemented carbides and effects
of carburizing on its microstructure
XIAO Yi-feng1, 2 , HE Yue-hui1 , FENG Ping1 , XIE Hong1, 3 , MA Zi-xing1 ,3 , ZHANG Li-juan1 , HUANG Zi-qian1 , HUANG Bai-yun1
图 2(a)所示为试样 B 经 1430 ℃×60min 渗碳处 理后的组织形貌 , 图 2(b)是图 2(a)沿表面-芯部方向 的各元素 EDS 线扫描分 布图 。 从图 2(a)中 可以看 出 , 渗碳处理后合金的横断面可以分为三个区域 :表 面层 、富钴层和芯部 , 图 2(b)中表面-芯部 的各元素 EDS 线扫描分布图也表明存在上述区域 :碳含量的变 化不明显 ;表层的钨含量稍高 , 富钴层的钨含量相应 降低 , 到芯部区钨含量略增并趋于其名义含量 ;钴含 量的分布更加明显表明存在三个区域 , 其表层的钴含 量明显低于富钴层 , 芯部的钴含量又明显低于富钴区 而又高于表面层的 , 并且基本趋于稳定 , 其含量即为合
第 1期
肖逸锋等 :WC-Co 梯度硬质合金的制备及渗碳对其组织的影响
1 17
韧两相含量呈梯度分布是解决此类问题的主要方法 。 若将此类材料制备成梯度结构 , 在满足使用要求的前 提下 , 有利于降低热应力 、抑制应力集中 、提高冲击韧 性和断裂韧性[ 1 , 3-7] 。
本文对硬质合金在流动氢气中不加渗碳助剂进
2 结果与讨论
2.1 烧结态的组织 A 、B 和 C 三种缺碳 WC-Co 硬质合金经 1440 ℃×
60min 低压烧结后的显微组织如图 1 所示 。 由图 1 可 知 , 硬质合金中形成了 η相 , 且随着碳含量的降低 , η 相含量逐渐增加 、分散的均匀性变差 , 并趋向于成大 块状 。此外 , 合金中的 WC 大多呈多角特征 。 上述现 象主要原因在于 , 硬质合金在烧结过程中发生反应 , 生成 η相 , 消耗了部分 Co , 液相含量大大 减少 , 不利 于液相烧结三个阶段的进行 , 即液相含量减少 , 液相 难以流动 , WC 颗粒的滑动 、旋转和一次重排进行困 难 , 生成的 η相就会在局部位置被“钉扎” , 组织均匀性 就会变差 , 且随着碳含量的降低更加严重 ;同时 , 液相 含量的减少 , 溶解 -析出难以完全进行 , 大颗粒的棱 角 、微凸及微细的颗粒没有足够的液相来溶解 , 颗粒形 状会被保留下来 , 使得 WC 呈现多角特征 。 2.2 渗碳处理后的组织 2.2.1 渗碳处理后的组织
WC-Co 梯度硬质合金的制备及渗碳对其组织的影响
肖逸锋1, 2 , 贺跃辉1 , 丰 平1 , 谢 宏1, 3 , 马自省1,3 , 张丽娟1 , 黄自谦1 , 黄伯云1
(1 .中南大学粉末冶金国家重点实验室 , 湖南 长沙 410083 ;2 .湘潭大学机械工程学院 , 湖南 湘潭 411105 ;3 .株洲硬质合金集团有限公司 , 湖南 株洲 412000)
Total carbon wt %
5.92 0.0013 0.025
Oxygen wt %
0.06 0.079 0.31
Particle size μm
2.13 1.35 1.46
1.2 试验方法 将 WC 粉 、Co 粉和适量纯 W 粉配制成三种低于
化学计量碳含量的 WC-6Co 混合料 , 各自总碳含量的 设计值分别为 5.60wt %、5.40wt %和 5.20wt %(试样编 号分别为 A 、B 、C)。 混合料加入聚 乙二醇和适量酒 精 , 通过湿磨 、喷雾干燥 、制粒后采用单向模压的方 法压制成 Υ10mm ×14mm 的样坯 。 采用脱成形剂和 烧结 一 体 炉 进 行 低 压 烧 结 (sintering-HIP), 温 度 1440 ℃, 时间 60min 。 之后将试样埋入碳黑中 , 在通 有流动氢气的还原炉中渗碳处理 , 每组试样分别在 1400 、1430 和 1465 ℃渗碳处理 40 , 60 , 80 和 100min 。
行渗碳处理 , 制备了一种 WC-Co 梯度结构硬质合金 , 对其梯度结构组织进行了表征 , 并对其形成机理 、工 艺因素对梯度层厚度的影响进行了研究 。
1 实验材料及方法
1.1 实验原料及性能 实验原料 WC 粉 、W 粉和 Co 粉的组成见表 1 。
P owder
WC W Co
表 1 原料粉末的组成 Table 1 Composition of raw powders
摘 要 :采用光学金相检测 、扫描电镜分析 、能谱分析 等方法对 WC-6Co 硬质 合金渗碳处 理后的成 分和梯度 组织结构进行分析 。 结果表明 :对硬质合金渗碳处理后 可形成显微组织和 钨 、钴 含量的梯度 分布 , 其特征是
合金表层和次表层的 η相已经完全消失 , 属正常的 WC +γ两相组织 , 合金的芯部依然是含 η相的三相 组织 , 中间形成了一个富钴层 ;碳原子的扩散和液相钴的流动 是形成梯度的原因 ;在各 渗碳温度下 , 合金 的梯度结 构厚度均随渗碳时间的增加而增加 ;在渗碳 时间和 渗碳温 度相同 的情况 下 , 合 金的梯 度层厚 度均随 合金初 始总碳含量的增加而增厚 。 渗碳处理后外表面的 WC 晶粒可能会产生一定的粗化现象 。 关键词 :硬质合金 ; 渗碳处理 ; 梯度组织 中图分类号 :TG135.5 ; TG156.81 文献标识码 :A 文章编号 :1009-6264(2008)01-0116-05
DO I :10.13289/j .issn.1009 第 29卷 第1期
-6264.2008.01材.019 料
热
处
理
学
报
20 08 年 2月
TRANSACTIONS OF MATERIALS AND HEAT TREATMENT
Vol .2 9 No .1 February 2 00 8
采用光学金相显微镜(Leica Reichert MeF3A)和扫 描电子显微镜(JSM-6360LV)进行微观结构分析 , X 射 线衍射仪(D MAX-3A)进行物相分析 , 能谱仪(EDAX)
进行元素成分分析 。 金相腐蚀采用等体积的 20 %氢 氧化钠溶液和 20 %铁氰化钾溶液的混合液 。
Abstract :A WC-Co gradient cemented carbides was prepared by carburizing WC-Co cemented carbides with different carbon content.The microstructure of the alloy was investigated by optical microscopy , SEM and EDS analysis.The results show that microstructure with gradient tungsten content and cobalt content is obtained by carburizing the WC-Co cemented carbides with lower carbon content.The microstructure of the carburized layer with gradient characteristics consists of the surface layer without ηphase and the cobalt-rich sub-surface layer with normal WC + γphases, and tungsten content slightly decreases but cobalt obviously increases from surface layer to core , a cobalt-rich layer forms in the middle layer , whereas ηphase still exists in the core .The formation of gradient microstructure is possibly attributed to the inward carbon diffusion and the inward flow of liquid cobalt during carburization .The results also show that the thickness of gradient structure increases with the increase of carburizing time and the carbon content of the original WC-Co cemented carbides in the same conditions.A certain degree of coarsing of WC grain in the surface layer is observed for carburized cemented carbides. Key words:cemented carbides ;carburizing treatment;gradient structure
渗碳工艺对WCCo梯度硬质合金的梯度结构和硬度的影响
３３．８０３％。
Ｃ０３Ｗ３Ｃ＋２Ｃ＝３ＷＣ＋３Ｃｏ
（２）
Ｃ０６Ｗ６Ｃ＋５Ｃ＝６ＷＣ＋６Ｃｏ
（３）
刘咏等【８－１０】从扩散热力学和动力学详细讨论梯度 结构的形成机理，认为钴梯度的形成主要受碳扩散和 ＷＣ晶粒长大导致的液相流动的影响。渗碳处理初期， 表层由于碳势较高，先于内部出现液相，溶解在液相
所有待测试样的表面和横切面进行抛光处理。采 用Ｌｅｉｃａ公司的ＭｅＦ３Ａ金相显微镜和Ｑ５５０图像分析 仪，以及扫描电子显微镜（ＪＳＭ－６３６０ＬＶ）进行微观结构
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＷＣ—Ｃｏ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅｓ；ｇｒａｄｉｅｎｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇ；ｈａｒｄｎｅｓｓ
由于硬质合金的耐磨性能和韧性是一对相互矛 盾的性能，在许多服役条件下，传统的均匀结构硬质
合金则表现出明显的劣势ｎ－３１。例如，地质矿山用硬质 合金钻具这类要求钻齿表面耐磨和整体耐冲击，传统
第１８卷第３期 、ｂＩ．１８ Ｎｏ．３
中国有色金属学报 Ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ
文章编号：１００４．０６０９（２００８）０３－０４６５—０６
２００８年３月 Ｍ札２００８
渗碳工艺对ＷＣ．Ｃｏ梯度硬质合金的梯度结构和硬度的影响
肖逸锋１，一，贺跃辉１，丰平１，谢宏１一，马自省１一，张丽娟１，黄自谦１，黄伯云１
万方数据
第１８卷第３期
肖逸锋，等：渗碳工艺对ＷＣ．Ｃｏ梯度硬质合金的梯度结构和硬度的影响４６７
、ⅣＣ＋Ｃｏ＋叩三相区之间形成富钴层。可见，Ｗ原子向 合金表面迁移也是梯度结构形成的原因之一。
图ｌ烧结态缺碳硬质合金的显微组织 Ｆｉｇ．１ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｓ—ｓｉｎｔｅｒｅｄ ＷＣ一６Ｃｏ ｃａｒｂｏｎ－ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅｓ ｓｈｏｗｉｎｇ ＷＣ，Ｃｏ ａｎｄ叩ｐｈａｓｅ（ｂｒｉｇｈｔ，ｄａｒｋ ａｎｄ ｇｒａｙ ｐｈａｓｅｓ ｒｅｆｅｒｔｏ ＷＣ，Ｃｏ ａｎｄ，７ ｐｈａｓｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）
WC碳含量的变化对硬质合金的影响
WC碳含量的变化对硬质合金粒度的影响发布时间:2013-06-04 23:09 文章来源:未知作者:admin 点击数:次WC碳含量的变化对硬质合金粒度的影响：如图1-13所示，钨钢烧结中出现液相的温度，在WC+γ+C区为最低（13000C），在此相区内，出现液相的温度不随碳量变化而变化；在此相区内，出现液相的温度也不随碳量变化而变化；在WC+γ相区内，出现液相的温度，随碳量的减少而增加；在WC+γ+η相区内，出现液相的温度最高，在此相区内，出现的温度不随碳量变化而变化。
Co相完全转变成液相的温度，低碳合金比高碳合金高，比如，WC总碳从6.12%（I 线）的合金降到6.0%（Ⅲ线），Co相完全转变成液相的温度上升约为600C（1340～14000C）。
当出现WC+γ+η时，Co相全部转为液相的温度进一步升高，如WC总碳从6.0%（Ⅲ线）降到5.9%（Ⅳ线），Co相完全变成液相的温度上升600C（1400～14600C）。
同一温度下，高碳合金的液相比低碳合金的液相增多。
如1570C时，WC总碳为6.12%（I线）的合金，Co相已全部转为液相，而WC总碳为6.0%（Ⅲ线）的合金Co还有一部分为固态η相，烧结体中液相总量相对减少了。
要使η相全部转为液相，必须提高烧结温度，或延长烧结时间。
钨钢烧结时，过量的碳使合金中的液相出现较早和较多，相当于提高烧结温度和延长烧结时间，使WC晶粒长在。
缺碳时，相当于在较低的温度和较短的时间下烧结，同时γ相中含W量增多，烧结中抑制WC溶解—析出，抑制WC长大，因此，WC晶粒较细。
缺碳制品在较低温度下形成的η相，在烧结时发生渗碳反应（W3Co3C+2C→3WC+3Co），分解出的WC沉积在周围的WC上而长大成三角形的粗大WC晶粒，分解出的Co分布在粗大WC周围而形成Co池。
WC碳含量的变化对硬质合金性能的影响发布时间:2013-06-04 23:03 文章来源:未知作者:admin 点击数:次WC碳含量的变化对硬质合金性能的影响：WC和W溶于Co中，既影响Co相的机械性能又影响其物理和化学性能。
WC-Co梯度硬质合金的设计、制备及其性能研究的开题报告
WC-Co梯度硬质合金的设计、制备及其性能研究的开题报告一、研究背景随着工业化进程的不断加快，工业制造对于高性能材料的需求日益增强，而硬质合金是一种具有优异性能的重要材料。
传统的WC-Co硬质合金由于其全硬相的本质，具备高硬度、高强度、高耐磨等特点。
但由于其存在脆性、易断裂等问题，使得其在高负荷、高强度、以及极端工况下的应用受到了限制。
为了提高硬质合金的全方位性能，近年来开始出现了许多新型硬质合金材料，梯度硬质合金便是其中的一种。
梯度硬质合金采用WC-Co硬质合金为基础材料，通过表面改性、成分调整等方法，在硬质合金材料内部形成硬度、韧性、强度等方面的梯度分布，避免了全硬相的脆性缺陷，弥补了传统硬质合金的不足，具有在极端工况下的优异表现的良好应用前景。
二、研究内容1.硬质合金的设计：通过分析WC-Co硬质合金在不同应用场合的需求，制定出合理、可行的梯度分布方案。
2.硬质合金的制备：采用常规的粉末冶金工艺，通过调节压力、温度、压力等参数，制备出具有梯度分布的硬质合金坯料。
3.硬质合金的性能研究：对合成的硬质合金进行力学性能、物理性能、化学性能等多方面的测试，探究其在实际应用中的表现。
4.结构及微观性能分析：采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等先进的材料表征手段，对制备出的硬质合金进行微观结构与组织性质分析，以期探究梯度结构对其性能的影响机制。
三、研究意义本研究的主要目的是研发一种具有优异性能的新型硬质合金，具有以下几点显著的意义：1.提高硬质合金在高负荷工况下的全方位性能。
2.为高性能材料在工业制造应用中提供了新的选择。
3.深入探究梯度结构的设计、组织性质对材料性能的影响机制。
4.为我国硬质合金材料的研究提供了新的思路和方法。
含碳量对WC-13Co硬质合金组织和性能的影响
含碳量对WC-13Co硬质合金组织和性能的影响
赵岁春;刘宁;陈爱华
【期刊名称】《热处理》
【年(卷),期】2017(032)005
【摘要】采用粉末冶金方法制备了不同碳含量的WC-13Co细晶粒硬质合金.采用X射线衍射、SEM、自动钴磁仪、矫顽磁力测量仪等分析方法,研究了含碳量对细晶粒WC-13Co硬质合金表面组织及性能的影响.结果表明,随着含碳量的增加,合金中石墨相逐渐增多,WC颗粒长大;烧结后含0.2％C的WC-13Co硬质合金只存在(WC+γ)相,抗弯强度达到最大值3 730 MPa,断口中存在很多韧窝;随着碳含量的增加,合金的硬度下降,矫顽磁力降低,而磁性钴含量不断升高,但均小于原始钴含量.【总页数】6页(P38-43)
【作者】赵岁春;刘宁;陈爱华
【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥 230009;技锋精密刀具(马鞍山)有限公司,安徽马鞍山 243131
【正文语种】中文
【中图分类】TG135+.5;TG115.2
【相关文献】
1.浅谈硬质合金晶粒,含碳量对其性能的影响 [J], 张丽萍
2.TiN添加量对WC-TiC-TaC-8.0Co硬质合金组织与性能的影响 [J], 王雁洁; 刘
咏; 杨新宇
3.掺杂稀土的高速钢预合金粉对WC基钢结硬质
合金组织和性能影响 [J], 袁德林;张金祥;张帆;肖颖奕;普建;文小强
4.超声表面滚压处理对硬质合金组织结构及性能的影响 [J], 崔紫依;胡晓宇;祝绳健;唐福钱;张雪辉;李晓闲
5.超声表面滚压处理对硬质合金组织结构及性能的影响 [J], 崔紫依;胡晓宇;祝绳健;唐福钱;张雪辉;李晓闲
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碳含量对缺碳硬质合金组织和性能的影响
碳含量对缺碳硬质合金组织和性能的影响肖逸锋;贺跃辉;丰平;谢宏;张丽娟;黄自谦;黄伯云【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2007(017)001【摘要】通过配制不同碳含量的WC-6Co缺碳硬质合金,采用X射线衍射、光学金相、显微硬度、钴磁和TRS等分析方法,对比研究碳含量对低压烧结缺碳硬质合金的显微组织和性能的影响.结果表明:碳含量影响合金中η相的类型、含量、分布、WC的形状以及合金的性能;Co3W3C相出现在缺碳程度相对较小的合金中,其含量随碳含量的增加而增大,而Co6W6C相与之相反;合金中的η相总量随碳含量的增大而减少;随着缺碳程度的增加,合金中η相的分散均匀性变差,并且η相趋向于成大块状;WC大多呈现多角特征;合金的密度和维氏硬度随着碳含量的增加,先大幅度增加后缓慢减小,碳含量为5.2%(质量分数)时均出现最大值,合金的钴磁和横向断裂强度随着碳含量的增加而增加.【总页数】6页(P39-44)【作者】肖逸锋;贺跃辉;丰平;谢宏;张丽娟;黄自谦;黄伯云【作者单位】中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;湘潭大学,机械工程学院,湘潭,411105;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;株洲钻石切削刀具股份有限公司,株洲,412007;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083;中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TF125.3;TG135【相关文献】1.碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响 [J], 董凯林;曹万里;时凯华;江庆;高建2.碳含量对WC-10Co-0.6Cr3C2硬质合金组织结构与性能的影响 [J], 张守全3.WC碳含量对WC-TiC-(Co,Ni)硬质合金组织及性能的影响 [J], 王晓灵;熊超伟4.碳含量对微波烧结亚微米硬质合金组织与性能的影响 [J], 娄静;易健宏;鲍瑞;彭元东;张浩泽5.碳含量对脱β层硬质合金组织和性能的影响 [J], 张守全因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
WC-Co硬质合金的制备及其性能的影响因素研究的开题报告
WC-Co硬质合金的制备及其性能的影响因素研究的
开题报告
一、选题背景及意义
WC-Co硬质合金是一种具有优良性能的新型材料，在机械加工、切削加工、矿山钻探等领域具有广泛的应用前景。
本课题旨在研究WC-Co 硬质合金的制备及其性能的影响因素，以期探寻制备高性能WC-Co硬质合金的新方法和新途径。
二、研究内容及方法
1. 硬质合金制备方法的研究：包括机械合金化法、溶胶-凝胶法、等离子热喷涂法等。
2. 合金微观结构的研究：通过SEM、TEM等测试手段观察合金的微观结构，并分析其中含WC粒子的分布状态和形貌。
3. 合金硬度和抗磨性能的测试：采用万能试验机、硬度计、磨损实验机等设备，对不同制备条件下的WC-Co硬质合金进行硬度和抗磨性能测试，并分析测试结果。
4. 影响因素分析：分析制备过程中各种因素对WC-Co硬质合金性能的影响，探究制备高性能WC-Co硬质合金的新方法和新途径。
三、预期成果
本研究旨在探究WC-Co硬质合金的制备及其性能的影响因素，研究结果有望为制备高性能WC-Co硬质合金提供新方法和新途径，并为其在机械加工、矿山钻探等领域的应用提供理论和技术支持。
碳含量对超细晶WC-12%Co硬质合金组织及性能的影响
碳含量对超细晶WC-12%Co硬质合金组织及性能的影响
傅声华;肖森;陈维财;刘鑫;钟志强;黄云飞
【期刊名称】《稀有金属与硬质合金》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】经混料、压形、热等静压烧结制备了8组不同碳含量的WC-12%Co硬
质合金,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计、电子万能力学试验机分析了碳含量
对合金微观组织及力学性能的影响。
结果表明:碳含量为5.26%~5.42%的WC-12%Co硬质合金处于WC+γ二相区;当碳含量小于等于5.22%时,合金出现絮状、针状脱碳相;当碳含量大于等于5.46%时,合金出现黑色絮状的渗碳相,伴有粗晶、粗晶聚集及钴偏析现象。
随着碳含量逐渐增加,WC晶粒逐渐长大,结晶趋于完整,晶粒边缘趋于平直化,晶界变得更加清晰,当碳含量达到5.54%时,WC晶粒边缘出现圆角。
碳含量为5.26%~5.42%的合金处于WC、Co二相区,综合力学性能较优,硬度维持在1 777~1 695 kg/mm^(2),抗弯强度为3 357~3 290 MPa。
【总页数】7页(P63-69)
【作者】傅声华;肖森;陈维财;刘鑫;钟志强;黄云飞
【作者单位】崇义章源钨业股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG135.5
【相关文献】
1.超细及纳米硬质合金中碳含量的变化及对组织性能的影响
2.碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响
3.TiC含量对WC-8Co超细晶硬质合金力学性能和微观组织的影响
4.碳含量对WC-6Co超细晶硬质合金WC晶粒长大激活能的影响
5.碳含量对WC-6%Ni细晶硬质合金组织结构及性能的影响
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碳对WC-Co硬质合金烧结与性能的影响
第35卷第6期2020年12月China Tungsten Industry Dec.2020 DOI:10.3969/j.iss/.1009-0622.2020.06.005碳对WC-Co硬质合金烧结与性能的影响聂洪波1$喻志阳2$陈德勇3（1.百色学院材料科学与工程学院，广西百色533000；2.福州大学化学学院，福建福州350002；3.广西梧州港德硬质合金制造有限公司，广西梧州543100）扌商要:WC-Co硬质合金具有优异的力学性能,是应用非常成功的工具材料之一。
碳是WC-Co硬质合金中必不可少的组成元素，碳含量的微量调整不但会引起硬质合金结构与性能的显著改变,还会对硬质合金烧结致密化过程有明显的影响。
本文综述了碳对WC-Co硬质合金的液烧结致密化的WC体形状生长速等烧结显微结构因素的影响；同，还了碳与硬质合金的密性能硬之的。
乂,结了碳对WC-Co硬质合金烧结性能的影响，了WC-Co硬质合金碳的。
关键词:硬质合金;碳含量;烧结;力学性能中图分类号:TF125.3文献标识码:/硬质合金是应用非常成功的工具材料之一，是大的金，与工具材料金速，具有色的力学性能，了硬性的；1-3＜。
硬质合金的可5000MPa［4-5］，，对成显微结构非常。
，碳成的微量会致WC-Co硬质合金中生碳碳的，与大及氧化物等一样，会严重降低硬质合金的冋。
幸运的是,室温下少量.碳可固溶中，所尽管WC是严格的化学计量化合物，在WC-Co硬质合金中碳配可在一定范围内动不至现碳现象叫含量越低的合金,钻粘结溶解碳的量越少,WC、Co两区窗口越窄，生产控制难越大味文献［9］给WC-0.2%Co（质量分数,下同）硬质合金两相区碳含量范围仅约为0.0037%,非常不容易制备。
另一面，尽管WC-Co硬质合金两区内碳含量的变化范围有限，但是碳含量对硬质合金的制备性能却产生了极为显著的影响，进又影响到了硬质合金检测法应用领域选择的倾性。
，矿山工程领域通常选择临近区上限的碳硬质合金，微钻冲压模则选择中低碳含量的硬质合金叫12］。
亚微米-纳米晶粒wc-co硬质合金烧结与组织
亚微米-纳米晶粒wc-co硬质合金烧结与组织硬质合金是一种由硬质颗粒和多孔金属中相互作用、形成的复合材料。
其中，硬质颗粒的种类和组成主要决定了硬质合金的力学性质。
由此衍生出多种硬质合金类别，如WC-Co硬质合金，是由碳化钨颗粒和钴金属矿物相互作用制成。
WC-Co硬质合金因其高硬度、耐磨性和高耐腐蚀性被广泛应用于工业生产领域。
下文将主要介绍亚微米-纳米晶粒WC-Co 硬质合金的烧结制备及其组织结构特征。
烧结是制备硬质合金的重要工艺环节，主要包括干燥、预压和高温烧结等步骤。
在实验中，采用较为先进的热压烧结技术制备出了亚微米-纳米晶粒WC-Co硬质合金。
其中，采用硬质颗粒掺杂的方法制备出颗粒直径在100-300 nm之间，共分为4种大小：A类为约110 nm，B类为121 nm，C类为167 nm，D类为223 nm。
掺杂后的硬质颗粒具有较高的稳定性和分散能力，有助于成品硬质合金的物理性质提升。
通过烧结工艺，将WC-Co硬质颗粒泥浆注入模具中，并将模具送入高温烧结炉内进行烧结。
烧结时，由于炉内气氛的变化，使得Carbo-thermal Reduction反应发生，即在高温下，Co金属与粉末间的碳化反应生成更具高硬度、较小的碳化物WC，同时也产生少量的W2C和W。
在亚微米-纳米晶粒WC-Co硬质合金中，我们可以看到颗粒内部结构呈现出粗细不同的碳化物晶粒，与此同时，Co金属以颗粒间的唇形区域形成段状结构，从而增强了整个合金的强度和耐磨性。
通过电子显微镜的观测可以发现，这些薄片状段结构Co金属和Apicesx2的相互作用是构成高硬度和高抗磨损性的关键因素。
溶液将其只提取出其中的硬质颗粒晶粒，可以看到颗粒均匀大小，无明显的表面疤痕或缺陷缺陷。
综上所述，亚微米-纳米晶粒WC-Co硬质合金是一种优异的复合材料，其制备技术和组织结构特征对其物理力学性质起到至关重要的作用。
随着科技的发展，我们相信在应用领域上还将有更多硬质合金材料被制备出来，而随着今后的研究，硬质合金制备工艺也将不断优化，其应用领域也将越来越广泛。
WC_Co梯度硬质合金的制备及渗碳对其组织的影响_肖逸锋
第 1期
肖逸锋等 :WC-Co 梯度硬质合金的制备及渗碳对其组织的影响
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韧两相含量呈梯度分布是解决此类问题的主要方法 。 若将此类材料制备成梯度结构 , 在满足使用要求的前 提下 , 有利于降低热应力 、抑制应力集中 、提高冲击韧 性和断裂韧性[ 1 , 3-7] 。
本文对硬质合金在流动氢气中不加渗碳助剂进
硬质合金经过渗碳处理以后其成分和组织形成三个明显的特征区域原因主要在于渗碳处理过程中合金置于通有流动氢气的碳黑中形成了一个具有渗碳能力的气氛从而向合金表面层渗碳使得表层的碳势高于内部而合金的碳含量的升高会降低合金的液相形成温度合金的表层先于内部出现液相
DO I :10.13289/j .issn.1009 第 29卷 第1期
Preparation of WC-Co gradient cemented carbides and effects
of carburizing on its microstructure
XIAO Yi-feng1, 2 , HE Yue-hui1 , FENG Ping1 , XIE Hong1, 3 , MA Zi-xing1 ,3 , ZHANG Li-juan1 , HUANG Zi-qian1 , HUANG Bai-yun1
合金表层和次表层的 η相已经完全消失 , 属正常的 WC +γ两相组织 , 合金的芯部依然是含 η相的三相 组织 , 中间形成了一个富钴层 ;碳原子的扩散和液相钴的流动 是形成梯度的原因 ;在各 渗碳温度下 , 合金 的梯度结 构厚度均随渗碳时间的增加而增加 ;在渗碳 时间和 渗碳温 度相同 的情况 下 , 合 金的梯 度层厚 度均随 合金初 始总碳含量的增加而增厚 。 渗碳处理后外表面的 WC 晶粒可能会产生一定的粗化现象 。 关键词 :硬质合金 ; 渗碳处理 ; 梯度组织 中图分类号 :TG135.5 ; TG156.81 文献标识码 :A 文章编号 :1009-6264(2008)01-0116-05