张颢
,
张卫兵
,
徐涛
,
孔德方
,
钟耿
,
朱婷
,
杜勇
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.04.003
网状结构硬质合金是一种具有新型微观组织结构的硬质合金复合材料,而界面钴相梯度控制是网状结构硬质合金研究的关键技术.本文以YG20C作为网状合金的基体、YG6X作为团粒制备网状硬质合金试样,结合SEM、EDS等检测手段,研究烧结温度与保温时间对界面钴相扩散的影响.并通过相图计算、第一性原理等理论计算方法对钴相扩散的过程进行进一步研究证明.结果表明,当烧结温度高于1340℃时,即使很短的保温时间界面钴相也很容易扩散均匀,当温度低于1320℃,即使延长保温时间,核壳组织两边的钴相含量没有明显的变化,即界面钴相扩散受到了抑制.实验结果与理论计算相符合.
关键词:
网状结构
,
硬质合金
,
钴相
,
扩散
张颢
,
孔德方
,
朱婷
,
钟耿
,
张卫兵
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2015.05.004
网状结构硬质合金是近年来发展起来的一类新型硬质合金.本文制备了一种由球形或类球形团粒和网状基体复合而成的网状结构硬质合金样品,其团粒与网状基体的成分和性能差别较大,重点对影响网状结构硬质合金抗弯强度的因素进行了研究.结果表明:网状结构硬质合金的抗弯强度与网状基体的强度、孔隙度和表面状态关系密切,而团粒的强度和混合比例对抗弯强度影响较小.提高网状相强度、降低孔隙度和提高表面光滑度均可显著提高网状结构硬质合金的强度.与真空烧结相比,压力烧结明显降低样品的孔隙度,其抗弯强度大幅度增加.随着团粒分布均匀性的提高,样品表面光滑度提高,其抗弯强度也得以提高.
关键词:
硬质合金
,
网状结构
,
抗弯强度
,
影响因素
屈广林
,
颜练武
,
张卫兵
,
何惧
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2014.02.002
分别以BET粒度为0.15 μm和0.23 μm的碳化钨粉末与钴湿磨压制制备成WC-90％Co试样条,分别以Fsss粒度为1.0 μm和1.5 μm的碳化钒粉末与钴湿磨压制制备成VC-95％Co试样条.将以上四种试样条分别于1 100、1 150、1 200℃进行真空烧结,将烧结后的试样条研磨抛光后采用X衍射仪和扫描电镜研究碳化钨和碳化钒在固相钴中的固溶情况.研究结果表明:两种粒度的WC均于1 150℃逐渐溶解到Co中形成γ-固溶体,其固溶度随温度升高而增大,1 200℃固溶完全;两种粒度的VC粉末于1 100℃逐渐溶解到Co中形成γ-固溶体,1 150℃固溶完全.
关键词:
碳化钨
,
碳化钒
,
钴
,
固溶
张卫兵
,
刘向中
,
陈振华
,
陈鼎
,
彭程
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.02.012
硬质合金是一种具有独特性能组合的材料,传统硬质合金的硬度与韧性是一对此消彼长矛盾体.随着硬质合金在相关产业应用的不断发展,对其性能的要求越来越高,故开发出同时具有高硬度和高韧性的新型硬质合金显得非常重要.综述了超细及纳米晶粒硬质合金、粗晶硬质合金、板状晶粒增强硬质合金、双相或混合结构硬质合金和功能梯度硬质合金5种在国内外实现了高硬度、高耐磨性与高韧性协调统一的新型硬质合金.由于硬质合金是利用粉末冶金技术制备的金属陶瓷复合材料,所以粉末原料的尺寸、形状以及烧结方式对所得到的产品的性能有非常重要的影响.分析了晶粒大小、微观结构、原料性能等对硬质合金硬度、耐磨性、韧性等宏观力学性能的影响,并对相关的强化机制进行阐述.这些新型硬质合金中,粗晶粒硬质合金常用于要求良好韧性的应用中;梯度微观结构硬质合金可用于定制性能,随着相关技术的发展将进一步开发其应用;虽然目前能制备出纳米粉末,但是烧结出真正的纳米微观结构仍存在问题;关于开发特殊粉末(如纳米粉末结构,板状晶体)和特殊微观结构(如双相硬质合金)都需更进一步的研究.
关键词:
硬质合金
,
高硬度
,
高韧性
,
高耐磨性
尹超
,
张卫兵
,
谢晨辉
,
陆必志
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2017.01.002
分别采用两种工艺制备的Fsss粒度相近的WC粉末为原料,在不同球磨时间下制备WC-10％Co-0.3％Cr3C2-0.5％TaC试样于l 450℃下烧结,对比两种合金的微观结构和常规性能.结果表明:采用粒度分布较窄、不含WC团聚颗粒的WC粉末为原料,经10 h球磨就能得到微观组织结构均匀的超细硬质合金;采用粒度分布较宽、含有大量WC团聚颗粒的WC粉末为原料,需要50 h球磨才能得到微观结构较为均匀的超细硬质合金,球磨时未被破碎的WC团聚颗粒烧结时会长大为WC晶粒团聚体,或者是粗大WC晶粒,会降低合金的抗弯强度值;原始粉末粒度组成对超细硬质合金的矫顽磁力、密度和硬度影响较小.
关键词:
WC粉末
,
超细
,
Fsss粒度
,
粒度组成
,
团聚体
方晴
,
张卫兵
,
彭文
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2014.02.005
本文采用有限元法模拟硬质合金轧辊轧制螺纹钢的过程,研究了轧辊孔型参数对轧制过程的影响,并通过现场轧制实验验证数值模拟的结果.结果表明:轧制规格Φ12 mm螺纹钢过程中,成品前孔采用单椭孔型时,轧件X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别为672 MPa、730 MPa、661 MPa,而成品前孔采用平椭孔型时,其X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别为731 MPa、855 MPa、815 MPa;X轴、Y轴、Z轴的最大轧制应力分别提高为8.7％、17.1％、23.2％.而在两种轧制条件下,硬质合金轧辊螺纹轧槽内的温升基本相同,最高温度约300℃,而轧制平椭轧件时轧槽的高温区域较多,这是由于在两种轧制条件下塑性变形程度的不同造成.通过现场轧制实验,采用牌号为YGR55的硬质合金轧辊轧制规格Φ12 mm螺纹钢,成品前孔为平椭孔型时,硬质合金螺纹轧辊的单槽过钢量约700吨,而成品前孔为单椭孔型时,其单槽过钢量超过1 200吨.同时表明,有限元数字分析模型能为硬质合金轧辊设计、使用起到重要的参考作用.
关键词:
硬质合金轧辊
,
槽型
,
轧制力
,
表面温度
张卫兵
,
吴志坚
,
袁红梅
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2013.12.009
本文分析总结了国内外在片晶硬质合金方面的研究成果.片晶WC的形成主要有两种方式,溶解-析出(再结晶)和通过在各种化学介质中片晶WC成核并长大.高度取向片状WC的制备是W颗粒尽可能被压成片状后,与石墨反应转化为高度取向的片状复式碳化物(CoxWyGz)聚集颗粒,再转化为片状WC.混乱取向的片状WC硬质合金可通过使用CoxWyCx+C混合粉末进行制备.片晶WC硬质合金通过区域性微裂纹、裂纹偏转、裂纹分枝、裂纹龟裂及裂纹桥接等方式阻碍了裂纹进一步扩展,提高了合金断裂韧性.片晶硬质合金具有更为优异的室温力学性能和高温力学性能,在切削应用研究中也表现出了优异的耐磨性和抗崩刃性.但是,目前片晶硬质合金的生产工艺存在着碳含量难以控制以及烧结温度过高等的问题,限制了其产业化生产及应用领域.
关键词:
硬质合金
,
片晶增韧
,
力学性能
,
切削
洪海侠
,
程秀兰
,
张卫兵
硬质合金
doi:10.3969/j.issn.1003-7292.2016.06.004
采用粉末冶金的方法制备了不同Ti含量的WC-8％Co硬质合金.研究Ti含量对WC-8％Co硬质合金组织和性能的影响.采用金相显微镜与扫描电镜对合金的微观结构进行分析,并测量合金的物理机械性能.结果表明:随着Ti含量的增加,WC-8％Co合金的密度随之降低,硬度随之增加,矫顽磁力先增加后降低.与添加了(W,Ti)C的WC-8％Co合金相比,未添加(W,Ti)C的WC-8％Co合金具有高的冲击韧性与抗弯强度(50.5 kJ/m2及3 050 MPa).当Ti含量为0.1％时,合金的冲击韧性与抗弯强度急剧降低,达到0.2％时,明显回升再增加,又有所降低.
关键词:
硬质合金
,
钛含量
,
机械性能
,
显微结构
