YG6粗晶硬質(zhì)合金的制備及其工藝與性能研究
本文關(guān)鍵詞:YG6粗晶硬質(zhì)合金的制備及其工藝與性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:粗晶硬質(zhì)合金材料被廣泛應(yīng)用于制作冷鐓模具、軋機(jī)軋輥、礦用球齒、盾構(gòu)機(jī)刀頭等。由于這些零部件的工作條件極其惡劣,因而對(duì)材料的性能要求嚴(yán)格。本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金資助,旨在通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究,探索出一種適宜制備粗晶硬質(zhì)合金的生產(chǎn)工藝。本文重點(diǎn)研究了不同c含量對(duì)合金的組織成分及綜合性能的影響;同時(shí)還研究了不同的球磨時(shí)間、燒結(jié)工藝、壓制方法對(duì)WC-Co混合料及燒結(jié)體組織和性能的影響;以及對(duì)合金的斷裂方式和斷裂源進(jìn)行了探討。論文完成的主要工作和研究成果如下: (1)采用傳統(tǒng)硬質(zhì)合金的濕磨工藝制備了WC-6Co混合料。研究表明,球磨對(duì)WC產(chǎn)生明顯的破碎作用,同時(shí)又有利于Co相在WC顆粒間的彌散分布。適當(dāng)?shù)那蚰r(shí)間,既能夠保持混合料中WC顆粒的粒徑分布范圍窄,又使得Co相均勻分布。 (2)經(jīng)壓制和燒結(jié)成功制備合金試樣。研究表明,適當(dāng)?shù)那蚰r(shí)間能夠提高合金的組織均勻性,增強(qiáng)合金的綜合力學(xué)性能,本次研究24h為最佳球磨時(shí)間;等靜壓壓制成形提高壓坯密度,有利于合金致密度的提高,減少殘留的孔隙;低壓燒結(jié)能夠消除合金中的“鈷池”,促進(jìn)Co相的彌散分布,提高合金綜合力學(xué)性能。 (3)研究了六組不同C含量的混合料制備的合金試樣的組織和綜合力學(xué)性能。結(jié)果表明,合金試樣組織必須保持在正常的WC+γ兩相區(qū),才能獲得良好硬度、抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性,脫碳、滲碳都將對(duì)合金的綜合力學(xué)性能造成不利影響。 (4)探討了粗晶硬質(zhì)合金材料的強(qiáng)化機(jī)理和斷裂源。研究表明,粗晶硬質(zhì)合金的斷裂方式主要為穿晶斷裂,需要匹配更大的斷裂能;孔隙、雜質(zhì)元素和異常大的晶粒周圍以沿晶斷裂為主,容易形成合金試樣的斷裂源。
【關(guān)鍵詞】:粗晶硬質(zhì)合金 WC-Co混合料 C含量 抗彎強(qiáng)度 沖擊韌性
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TG135.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 文獻(xiàn)綜述9-26
- 1.1 引言9-15
- 1.1.1 硬質(zhì)合金的概述9-11
- 1.1.2 硬質(zhì)合金的分類11-12
- 1.1.3 硬質(zhì)合金燒結(jié)技術(shù)12-15
- 1.2 粗晶硬質(zhì)合金的特性、應(yīng)用及研究現(xiàn)狀15-20
- 1.2.1 粗晶硬質(zhì)合金的特點(diǎn)16
- 1.2.2 粗晶硬質(zhì)合金的應(yīng)用16-19
- 1.2.3 粗晶硬質(zhì)合金的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.3 粗顆粒WC-Co復(fù)合粉的制備20-24
- 1.3.1 粗顆粒WC-Co復(fù)合粉制備需要解決的問(wèn)題20-21
- 1.3.2 粗顆粒WC-Co混合料的性能要求21
- 1.3.3 WC-Co混合料的制備方法21-24
- 1.4 本論文研究的意義、內(nèi)容及目的24-26
- 第二章 粗晶硬質(zhì)合金的制備過(guò)程26-35
- 2.1 原料與設(shè)備26-28
- 2.1.1 原料粉末26-27
- 2.1.2 添加劑27
- 2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備27-28
- 2.2 研究方案28-32
- 2.2.1 原料粉末的選擇與處理28-29
- 2.2.2 混合料的制備29
- 2.2.3 合金C含量的控制29-31
- 2.2.4 壓制成形31
- 2.2.5 壓坯脫脂31
- 2.2.6 燒結(jié)31-32
- 2.3 性能檢測(cè)32-35
- 2.3.1 粒度分析32-33
- 2.3.2 XRD物相分析33
- 2.3.3 硬度測(cè)量33
- 2.3.4 密度測(cè)試33
- 2.3.5 磁性能的測(cè)定33-34
- 2.3.6 金相分析34
- 2.3.7 掃描電子顯微分析34
- 2.3.8 抗彎強(qiáng)度測(cè)試34
- 2.3.9 沖擊韌性測(cè)試34-35
- 第三章 WC-6Co混合料性能的研究35-44
- 3.1 引言35
- 3.2 原料粉末對(duì)WC-Co混合料的影響35-39
- 3.2.1 WC原料粉末對(duì)混合料的影響35-37
- 3.2.2 Co粉對(duì)混合料的影響37-39
- 3.3 球磨時(shí)間對(duì)WC-Co混合料的影響39-43
- 3.3.1 XRD物相分析39-40
- 3.3.2 SEM形貌分析40-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 第四章 粗晶硬質(zhì)合金配C工藝的探索44-51
- 4.1 引言44
- 4.2 碳含量對(duì)合金組織和性能的影響44-50
- 4.3 本章小結(jié)50-51
- 第五章 YG6粗晶硬質(zhì)合金燒結(jié)體性能研究51-61
- 5.1 引言51
- 5.2 球磨時(shí)間和燒結(jié)方式對(duì)燒結(jié)體性能的影響51-57
- 5.3 壓制工藝對(duì)燒結(jié)體性能的影響57-59
- 5.4 斷口形貌分析59-60
- 5.5 本章小結(jié)60-61
- 第六章 主要結(jié)論61-62
- 參考文獻(xiàn)62-68
- 致謝68-69
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況69
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):320226
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