本文以提高硬質(zhì)合金的綜合力學(xué)性能為目的,制造了一種同時(shí)具有高硬度和高韌性的超細(xì)晶硬質(zhì)合金材料。實(shí)驗(yàn)以WC-Co硬質(zhì)合金為研究對(duì)象,同時(shí)結(jié)合放電等離子燒結(jié)技術(shù)（SPS）的優(yōu)點(diǎn),通過添加抑制劑VC以及增強(qiáng)相CBN來改善硬質(zhì)合金性能,并對(duì)其力學(xué)性能以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。研究了Co含量對(duì)硬質(zhì)合金力學(xué)性能以及微觀組織的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著Co含量的增加,WC-Co硬質(zhì)合金的硬度降低但是斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度和致密化程度增加,同時(shí)WC平均晶粒尺寸增大,其平均尺寸在227³74nm之間,裂紋擴(kuò)展模式逐漸由裂紋偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸭y偏轉(zhuǎn)和裂紋橋接的混合模式。研究了VC以及CBN含量對(duì)材料各項(xiàng)性能的影響。隨著VC含量的增加,WC晶粒減小,材料的致密度和力學(xué)性能變差,利用XRD分析材料的物相組成,各成分之間具有良好的化學(xué)相容性。對(duì)比WC-6Co與WC-6Co-0.2VC可知,后者的硬度和斷裂韌性均有所提高。當(dāng)CBN含量為1.0wt.%且VC含量為0.2wt.%時(shí),硬質(zhì)合金材料性能最優(yōu),WC晶粒尺寸、致密度、硬度和斷裂韌性分別為247nm、98.3%、20.17±0.5GPa和12.19±0.... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

球磨后保溫時(shí)間對(duì)致密度的影響

碩士學(xué)位論文超細(xì)晶WC基硬質(zhì)合金刀具材料的SPS燒結(jié)工藝與性能研究13題，如崩刃、刀具磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重降低刀具的使用壽命，因此致密化程度必須要進(jìn)一步的提高。圖2.2球磨后保溫時(shí)間對(duì)致密度的影響圖2.3球磨后壓強(qiáng)對(duì)致密度的圖2.4球磨后溫度對(duì)致密化的影響圖2.5球磨后燒結(jié)溫度對(duì)性能的影響2.2.2分散劑分散法在燒結(jié)實(shí)驗(yàn)之前，首先進(jìn)行分散實(shí)驗(yàn)，分散劑選用PEG，分子量為4000。本實(shí)驗(yàn)通過研究PEG添加量以及PH值對(duì)納米粉體沉降率的影響來確定PEG以及PH值的最佳含量，相對(duì)沉降體積為試管底部粉體沉降物體積與試管溶液體積之比。實(shí)施過程為：按質(zhì)量百分比稱取PEG和WC，將稱量后的PEG添加到無水乙醇中，并在磁力攪拌機(jī)中進(jìn)行加熱融化并攪拌，將配置好的溶液與稱量后的WC粉在試管內(nèi)混合，并進(jìn)行超聲震蕩加攪拌1h，然后靜置3天，觀察其沉降效果。圖2.6為PEG含量對(duì)相對(duì)沉降體積的影響。由圖2.5可知，隨著PEG含量的增加，相對(duì)沉降體積先逐漸升高，然后逐漸降低，在PEG含量為2wt.%時(shí)達(dá)到最大值50%。相對(duì)沉降體積的這種變化是因?yàn)殡S著PEG含量的增加，分散劑逐漸包裹住WC顆粒，分散劑的高分子長(zhǎng)鏈能夠有效的阻止團(tuán)聚的發(fā)生，當(dāng)其含量達(dá)到最佳時(shí)，相對(duì)沉降體積達(dá)到最大，分散效果最好。但是隨著PEG含量的進(jìn)一步增加，分散液中多余的高分子鏈會(huì)纏繞交互在一起而造成懸濁液的分散效果下降，相對(duì)沉降體積下降。圖2.7為PH值對(duì)相對(duì)沉降體積的影響，在此圖中可以看出，隨著溶液PH值的升高，相對(duì)沉降體積

碩士學(xué)位論文超細(xì)晶WC基硬質(zhì)合金刀具材料的SPS燒結(jié)工藝與性能研究13題，如崩刃、刀具磨損嚴(yán)重，嚴(yán)重降低刀具的使用壽命，因此致密化程度必須要進(jìn)一步的提高。圖2.2球磨后保溫時(shí)間對(duì)致密度的影響圖2.3球磨后壓強(qiáng)對(duì)致密度的圖2.4球磨后溫度對(duì)致密化的影響圖2.5球磨后燒結(jié)溫度對(duì)性能的影響2.2.2分散劑分散法在燒結(jié)實(shí)驗(yàn)之前，首先進(jìn)行分散實(shí)驗(yàn)，分散劑選用PEG，分子量為4000。本實(shí)驗(yàn)通過研究PEG添加量以及PH值對(duì)納米粉體沉降率的影響來確定PEG以及PH值的最佳含量，相對(duì)沉降體積為試管底部粉體沉降物體積與試管溶液體積之比。實(shí)施過程為：按質(zhì)量百分比稱取PEG和WC，將稱量后的PEG添加到無水乙醇中，并在磁力攪拌機(jī)中進(jìn)行加熱融化并攪拌，將配置好的溶液與稱量后的WC粉在試管內(nèi)混合，并進(jìn)行超聲震蕩加攪拌1h，然后靜置3天，觀察其沉降效果。圖2.6為PEG含量對(duì)相對(duì)沉降體積的影響。由圖2.5可知，隨著PEG含量的增加，相對(duì)沉降體積先逐漸升高，然后逐漸降低，在PEG含量為2wt.%時(shí)達(dá)到最大值50%。相對(duì)沉降體積的這種變化是因?yàn)殡S著PEG含量的增加，分散劑逐漸包裹住WC顆粒，分散劑的高分子長(zhǎng)鏈能夠有效的阻止團(tuán)聚的發(fā)生，當(dāng)其含量達(dá)到最佳時(shí)，相對(duì)沉降體積達(dá)到最大，分散效果最好。但是隨著PEG含量的進(jìn)一步增加，分散液中多余的高分子鏈會(huì)纏繞交互在一起而造成懸濁液的分散效果下降，相對(duì)沉降體積下降。圖2.7為PH值對(duì)相對(duì)沉降體積的影響，在此圖中可以看出，隨著溶液PH值的升高，相對(duì)沉降體積

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]微波燒結(jié)GPLs增韌Al2O3陶瓷刀具的制備及切削性能研究[D]. 張勇.南京理工大學(xué) 2017
[2]無粘結(jié)劑WC的放電等離子燒結(jié)工藝研究[D]. 黎聲凱.深圳大學(xué) 2015
[3]超細(xì)晶WC-10Co系硬質(zhì)合金制備及工藝研究[D]. 陳勤文.西華大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3508878