WC-Co基硬質(zhì)合金是以WC作為硬質(zhì)相,金屬Co作為粘結(jié)相,通過粉末冶金工藝生產(chǎn)的一類合金。它擁有高的強度、硬度、耐磨性,良好的導電導熱性以及耐酸堿和抗氧化性等,在切削、車削、鑿巖、銑削工具中廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的均質(zhì)WC-Co基硬質(zhì)合金的硬度與韌性之間往往難以兼顧,當合金的硬度提高時韌性下降,韌性提高時硬度則下降,反之亦然。而現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,硬質(zhì)合金的服役條件更加苛刻,對合金的性能也提出了更高的要求,如在要求高硬度的同時還需兼有良好的韌性。為了實現(xiàn)上述目標,制備超細及納米晶硬質(zhì)合金、改進硬質(zhì)合金粘結(jié)相、稀土元素摻雜硬質(zhì)合金以及設(shè)計梯度結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金等途徑被大量嘗試來提高合金的性能。本論文主要以WC-Co基硬質(zhì)合金為研究對象,通過使用新穎的燒結(jié)工藝、粘結(jié)相的部分替代、對合金結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及稀土元素摻雜等來獲得高性能硬質(zhì)合金材料。同時,在稀土摻雜WC-Co基硬質(zhì)合金研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,對稀土氧化物摻雜W基材料的制備與性能進行了探索性的研究。主要研究結(jié)果如下:(1)采用微波快速加熱的方式來燒結(jié)制備硬質(zhì)合金。以球磨方式制備WC-10Co粉末混合料,經(jīng)壓制成形、脫粘預(yù)燒及微波燒結(jié)制得WC-10Co硬質(zhì)...

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 硬質(zhì)合金概述
        1.1.1 硬質(zhì)合金的組成及性能特點
        1.1.2 硬質(zhì)合金的分類
        1.1.3 硬質(zhì)合金的發(fā)展歷史
        1.1.4 硬質(zhì)合金的生產(chǎn)工藝
        1.1.5 硬質(zhì)合金的應(yīng)用
        1.1.6 硬質(zhì)合金的發(fā)展趨勢
    1.2 超細及納米晶硬質(zhì)合金
        1.2.1 概述
        1.2.2 超細及納米晶硬質(zhì)合金原料粉體的制備
        1.2.3 超細及納米晶硬質(zhì)合金的燒結(jié)
        1.2.4 超細及納米晶硬質(zhì)合金中晶粒長大抑制劑的應(yīng)用
        1.2.5 超細及納米晶硬質(zhì)合金的應(yīng)用
    1.3 硬質(zhì)合金粘結(jié)相的改進
        1.3.1 概述
        1.3.2 鎳和鐵用作硬質(zhì)合金粘結(jié)相
        1.3.3 銅用作硬質(zhì)合金粘結(jié)相
        1.3.4 金屬間化合物用作硬質(zhì)合金粘結(jié)相
    1.4 梯度硬質(zhì)合金
        1.4.1 概述
        1.4.2 梯度硬質(zhì)合金的制備方法
        1.4.3 梯度硬質(zhì)合金的應(yīng)用
    1.5 稀土元素摻雜硬質(zhì)合金
        1.5.1 概述
        1.5.2 稀土元素摻雜硬質(zhì)合金的制備方法
        1.5.3 稀土元素摻雜硬質(zhì)合金的強化機理
    1.6 稀土氧化物摻雜鎢基材料
        1.6.1 概述
        1.6.2 稀土氧化物摻雜鎢基材料制備
        1.6.3 稀土氧化物摻雜鎢基材料的強化機理
    1.7 本論文的研究目的及主要研究內(nèi)容
第二章 微波燒結(jié)制備WC-10Co超細晶硬質(zhì)合金的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗
        2.2.1 原料及儀器設(shè)備
        2.2.2 材料的制備
        2.2.3 測試與分析
    2.3 實驗結(jié)果與分析
        2.3.1 粉體的表征
        2.3.2 燒結(jié)溫度對WC-10Co硬質(zhì)合金組織性能的影響
        2.3.3 WC-10Co硬質(zhì)合金粘結(jié)相組成以及微觀界面結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 WC-10(Co/Cu)超細晶硬質(zhì)合金的制備和組織性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 原料及儀器設(shè)備
        3.2.2 材料的制備
        3.2.3 組織性能測試與分析
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 粉體的表征
        3.3.2 燒結(jié)致密化及燒結(jié)體的顯微組織分析
        3.3.3 Cu添加對WC-10(Co/Cu)硬質(zhì)合金力學性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 具有Co成分和WC晶粒尺寸雙重梯度結(jié)構(gòu)的WC-Co硬質(zhì)合金的研制
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 原料及儀器設(shè)備
        4.2.2 材料的制備
        4.2.3 組織性能測試與分析
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 粉體的表征
        4.3.2 WC-Co梯度硬質(zhì)合金的燒結(jié)致密化
        4.3.3 燒結(jié)體的顯微組織結(jié)構(gòu)和演化過程
        4.3.4 WC-Co梯度硬質(zhì)合金的力學性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 La₂O₃ 摻雜超細晶WC-10Co硬質(zhì)合金的研制
    5.1 引言
    5.2 實驗
        5.2.1 原料及儀器設(shè)備
        5.2.2 材料的制備
        5.2.3 組織性能測試與分析
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 粉體的表征
        5.3.2 燒結(jié)體的燒結(jié)致密化過程及顯微組織
        5.3.3 La₂O₃ 在燒結(jié)體中的分布以及界面關(guān)系
        5.3.4 La₂O₃ /WC-10Co硬質(zhì)合金力學性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 La₂O₃ 摻雜W基復(fù)合材料的制備和組織性能研究
    6.1 引言
    6.2 實驗
        6.2.1 原料及儀器設(shè)備
        6.2.2 La₂O₃ /W復(fù)合材料的制備
        6.2.3 組織性能測試與分析
    6.3 實驗結(jié)果與分析
        6.3.1 粉體的表征
        6.3.2 燒結(jié)體的顯微組織演變及燒結(jié)致密化分析
        6.3.3 La₂O₃ /W復(fù)合材料燒結(jié)體的力學性能
    6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間的學術(shù)活動及成果情況



本文編號：3947597