碳化物抑制剂对WC-2.5TiC-10Co超细晶硬质合金微观组织及力学性能的影响
来源期刊：材料研究学报2015年第12期
论文作者：王文广 张贺佳 王全兆 马宗义 陈礼清
文章页码：881 - 888
关键词：金属材料;粉末冶金;超细晶硬质合金;微观结构;力学性能;抑制剂;
摘 要：采用高能球磨和真空热压烧结相结合的方法制备了WC-2.5TiC-10Co超细晶硬质合金,并利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）等性能测试手段研究了Cr3C2、VC、TaC和NbC的添加对超细晶硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:经过球料比10∶1及转速为350r/min行星式高能球磨处理30h后,WC粉末的粒径由0.6mm减小到0.2mm以下;经过1410℃真空热压烧结1h后,XRD检测未发现新的反应物生成。添加0.45%Cr3C2、0.3%VC、0.5%TaC或NbC的硬质合金中有少量异常长大的WC晶粒,断口表面疏松且平坦,分析表明较大的WC晶粒在应力集中的作用下发生解理破坏,并成为材料断裂的裂纹源。当抑制剂Cr3C2和VC的含量再增加0.1%后,WC晶粒可以控制在0.5mm以下,断口表面致密成台阶状,抗弯强度可提高20%;TaC和NbC对抑制WC晶粒生长的作用并不显著,但添加NbC对提高硬质合金致密度的效果最显著。
王文广1,2，张贺佳3，王全兆2，马宗义2，陈礼清3
1. 辽宁石油化工大学机械工程学院2. 中国科学院金属研究所3. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室
摘 要：采用高能球磨和真空热压烧结相结合的方法制备了WC-2.5TiC-10Co超细晶硬质合金,并利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）等性能测试手段研究了Cr3C2、VC、TaC和NbC的添加对超细晶硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:经过球料比10∶1及转速为350r/min行星式高能球磨处理30h后,WC粉末的粒径由0.6mm减小到0.2mm以下;经过1410℃真空热压烧结1h后,XRD检测未发现新的反应物生成。添加0.45%Cr3C2、0.3%VC、0.5%TaC或NbC的硬质合金中有少量异常长大的WC晶粒,断口表面疏松且平坦,分析表明较大的WC晶粒在应力集中的作用下发生解理破坏,并成为材料断裂的裂纹源。当抑制剂Cr3C2和VC的含量再增加0.1%后,WC晶粒可以控制在0.5mm以下,断口表面致密成台阶状,抗弯强度可提高20%;TaC和NbC对抑制WC晶粒生长的作用并不显著,但添加NbC对提高硬质合金致密度的效果最显著。
关键词：金属材料;粉末冶金;超细晶硬质合金;微观结构;力学性能;抑制剂;
