添加Al₂O₃对粗晶WC-10%Co硬质合金力学性能和显微结构的影响

黄奔¹，伏坤²，周建华^1,2，李晓峰¹

1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室2. 长沙中南凯大粉末冶金有限公司

摘 要：以超粗碳化钨粉和球形钴粉为原料,通过在粗晶WC-10%Co基体中加入细微Al2O3颗粒,通过低压烧结制备粗晶硬质合金。采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察合金微观形貌,测定抗弯强度、冲击韧性、硬度等力学性能。结果表明:添加一定含量的Al2O3可以使硬质合金的晶粒细化,晶粒形貌趋向球化而且分布均匀,因为球化WC晶粒和较大的Co相平均自由程的存在使得裂纹产生偏转、分叉和不连续现象,从而提高硬质合金的抗弯强度,冲击韧性和耐磨性。添加是质量分数0.4%的Al2O3使合金的抗弯强度从2 492 MPa提升到2 832 MPa,冲击韧性从6.18 J/cm2提升到7.52 J/cm2。

关键词：粗晶;硬质合金;Al2O3;力学性能;显微结构;球化晶粒;