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

材料研究学报, 2015, 29(12): 881-888.

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

王文广 ^1, , 张贺佳 ^2, , 王全兆 ^3, , 马宗义 ^4, , 陈礼清 ^5,

1.辽宁石油化工大学机械工程学院抚顺 113001;中国科学院金属研究所沈阳 110016

2.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳 110819

3.中国科学院金属研究所沈阳 110016

4.中国科学院金属研究所沈阳 110016

5.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳 110819

基金项目: 中国工业与信息化部科技重大专项课题2012ZX04003061资助项目. Supported by the Major Special Project, Ministry of Industry and Information Technology of China No.2012ZX04003061.

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

Effects of Carbide Inhibitor on Microstructures and Mechanical Properties of Ultrafine Grained Carbide Cement WC-2.5TiC-10Co

Keywords： metallic materials , powder metallurgy , ultrafine grained carbide cement , microstructure , mechanical properties , inhibitor

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350 r/min行星式高能球磨处理30 h后,WC粉末的粒径由0.6μm减小到0.2μm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0.5μm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.

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