WC晶粒离散度对WC-Co硬质合金断裂韧性的影响

蒙世合^1,2,3，罗海辉^1,2,3，彭宇^1,2,3

1. 株洲硬质合金集团有限公司2. 硬质合金国家重点实验室3. 工业(硬质合金及钨制品)产品质量控制及技术评价实验室

摘 要：硬质合金的平均晶粒度影响着合金的使用性能,而硬质相粒度分布对合金性能的影响较少报导。本文选用经典工艺制备的4批粘结相质量分数6%、平均晶粒度为1.6μm、不同WC晶粒离散度试样,1批网状合金试样,1批粘结相质量分数8%、平均晶粒度为1.6μm、WC晶粒高离散度试样,通过Palmqvist压痕实验测定其断裂韧性来研究WC晶粒离散度对硬质合金断裂韧性的影响。结果表明,经典试样WC晶粒离散系数由0.425 8增大至0.533 7时,断裂韧性由15.7 MPa·m^1/2降至11.6 MPa·m^1/2,维氏硬度基本保持1 420 HV30左右;粘结相含量、平均晶粒度及维氏硬度相同的网状结构硬质合金,其WC离散系数为0.653 6时,Palmqvist压痕断裂韧性高达16.0 MPa·m^1/2;粘结相质量分数为8%的试样,其WC离散系数为0.612 1,维氏硬度为1 350 HV30,断裂韧性仅为12.5 MPa·m^1/2。离散度小的硬质相分布及特别的微观结构设计都可以在不降低硬度的情况下提升合金的韧性。

关键词：硬质合金;断裂韧性;粒径离散度;非均匀结构;