微细钨铜复合粉的制备及其烧结过程的研究

以 WO_3和 CuO 为原料的焙烧-还原法能制取钨颗粒细小(0.1～0.5μm)且 W、Cu 分布均匀的复合粉.此粉末压制、烧结性能良好,可翻取钨晶粒为0.8～1.0μm 的 W-Cu 假合金,合金的相对密度可达98%～99%.研究了 CuWO_4的生成及其氢还原过程,发现它与 WO_3 相比,氢还原相变及其动力学过程存在某些差异.用不同方法翻取的钨铜复合粉的特性及其成型、烧结工艺对合金综合性能的影响进行了比较,指出用焙烧-还原法制取的钨铜复合粉具有优良的工艺特性.

纳米V_8C_7粉末的制备

将V2O5溶解于有机酸溶液中, 通过喷雾干燥制得非晶态含钒的粉末前驱体, 将前驱体粉末还原/碳化后得到V8C7粉末. 采用X射线衍射仪﹑扫描电镜﹑透射电镜﹑碳氧分析仪对工艺过程产品进行分析. 结果表明: 前驱体是粒度为10～20 μm非晶态球形粉末, 当温度升高到400 ℃时, 前驱体粉末开始分解;当温度升高到600 ℃时, 前驱体粉末全部转变为V2O3与游离C原子级别混合均匀的复合粉末;随着温度的升高, 游离C还原碳化V2O3, 当温度升高到800 ℃时, 出现V4C3相;在约1 100 ℃时, 得到相成分均一的V8C7粉末, 其形貌是粒径为30～50 nm的一次颗粒形成的多孔空壳球形, 其总C含量为17.38%, 游离C含量为0.47%. 前驱体粉末在加热过程中相成分转变过程为: V2O3→V4C3→V8C7, 不经历V2O3 转变为VO的过程.

机械球磨法制取超细碳化钨粉的研究

对振动球磨法制取超细碳化钨粉末进行了研究。试验中采用粗、中、细3种碳化钨粉末进行了不同球料比、不同球磨时间的试验。试验得出:延长球磨时间均可制取FSSS粒度小于0.5μm的超细碳化钨粉末;加大球料比及延长球磨时间可进一步细化粉末粒度,但对粉末的粒度分布无影响;球磨后的粉末粒度分布与原始粉末粒度分布有关;球磨时间延长,粉末晶粒尺寸减小、应力增大。

烧结温度对高钨重合金性能的影响

研究了烧结温度对高钨含量W-Ni-Fe重合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:钨基重合金的显微组织和力学性能与烧结温度密切相关。合适的烧结温度可以使合金具有良好的显微组织和优良的力学性能,而烧结温度较低时,合金中的粘结相分布不均匀,烧结温度较高时,合金中的钨颗粒粗大,两者都会显著降低其力学性能。

热处理对硬质合金机械性能及微观结构的影响

本研究对四种不同成分的细晶粒硬质合金进行了热处理。应用X射线定量相分析法及微观应力分析注,研究了硬质合金热处理前后粘结相成分与碳化钨晶块大小及微观应力的变化。结果表明,硬质合金热处理能强化粘结相、改善合金组织结构及微观结构,从而使合金的机械性能得到提高。

直接碳化法制备碳化钒的热力学分析

对以五氧化二钒为原料制备碳化钒的工艺过程进行热力学分析,分析结果表明:钒氧化物在转化过程中遵循逐级还原理论;钒氧化物在碳化过程中,不转化为金属钒,直接转化为碳化钒;二氧化钒的碳化温度最低,为1018K,因此,在钒氧化物的转化过程中,应尽可能使其转化为二氧化钒。若采用气相还原碳化的方法,则可通过调节气体的流量、配比对还原碳化工艺进行控制。

国外梯度硬质合金的发展

概述了国外梯度硬质合金的发展，列举了各种生产梯度硬质合金的方法，并介绍了该合金的实际应用。

钴钨合金的时效强化

Co-25W合金丝是制作高精度航空仪表轴尖的专用材料。对用粉末冶金法和熔铸法获得的两类合金及其不同加工态的试样进行了时效处理。通过金相和SEM观察、维氏硬度测定及XRD相分析研究指出,该合金时效硬化的机理是第二相(Co_3W)的析出强化。其强化效果主要与时效温度有关,时效时间影响不大,加工变形量影响第二相析出的动力学过程。因此,合理调整时效温度和时间,可使不同加工态的合金材料都能达到相同的强化效果。

钨─钴混合氧化物直接气相还原／碳化相变过程

用ＸＲＤ和ＳＥＭ对钨－钴混合氧化物（Ｗ２０Ｏ５８＋Ｃｏ３Ｏ４）的氢还原及在不同组成的Ｈ２／ＣＨ４混合气体中的碳化过程进行了研究．结果表明，在８５０℃以上氢还原产物是α－Ｗ＋Ｃｏ３Ｗ＋Ｃｏ７Ｗ６三相混合物．纯蓝钨（Ｗ２０Ｏ５８）或钨－钴混合氧化物都能在较低的温度下（９００～１０００℃）被甲烷气相碳化成ＷＣ，碳化速度和游离碳的析出均与碳化温度及Ｈ４／ＣＨ４混合气相的组成有关．

航空、航海仪表用轴尖材料的研制及性能

综述了航空、航海仪表用轴尖材料的研制方法及性能。指出钴基合金仍为最理想的轴尖材料。

超细纳米硬质合金及晶粒长大抑制剂的研究

超细 纳米WC -Co硬质合金由于其优越的性能而获得更加广泛的应用 ,从而成为近年来各国政府研究学者及厂矿企业十分关注的热门话题。本文综述了国内外在超细 纳米硬质合金及晶粒长大抑制剂方面的研究进展。重点介绍了超细 纳米WC -Co复合粉末的制备技术和新的烧结工艺以及晶粒长大抑制剂的种类、添加方式和作用机理。

(Ti,Al)N涂层的微观组织和性能

采用EPMA、XRD、SEM、TEM、HR-TEM、EDX、纳米压痕、氧化实验和切削实验研究了磁控溅射在硬质合金基体上沉积TiN涂层和(Ti,Al)N涂层的微观组织结构和性能。结果表明:TiN涂层晶粒为喇叭口柱状晶,(Ti,Al)N涂层为面心立方平直柱状晶,由于固溶了Al元素,(Ti,A l)N涂层呈(200)面择优生长;(Ti,Al)N涂层在硬质合金基体上无外延生长;(Ti,Al)N涂层在800℃氧化后形成Al2O3/TiO2/(Ti,Al)N的分层结构;(Ti,Al)N涂层具有更高的硬度和更好的切削性能。

WC-Ti(C,N)-Co梯度硬质合金表面韧性区的形成机理

从动力学的角度分析WC-Ti(C,N)-Co硬质合金在液相烧结过程中表面韧性区的形成机理。借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和切削实验研究表面韧性区梯度硬质合金的微观结构和性能。研究结果表明:由于N原子与Ti原子之间强烈的热力学耦合作用,N原子和Ti原子在液相烧结过程中朝相反的方向迁移,在合金表面形成缺立方相碳化物的韧性区;与合金内部的WC晶粒相比,韧性区内WC晶粒度更细,晶体取向发生改变;刃口附近前、后刀面的表面韧性区的厚度呈现梯度变化;在合金内部存在环形相结构的立方碳化物;表面韧性区使合金的强度提高,使涂层刀片的抗冲击性能提高1.6倍。

微波烧结原理与研究现状

介绍了微波烧结原理与特点以及微波烧结技术在金属材料领域和精细陶瓷领域中的应用所取的研究成果。同时也指出了目前微波烧结存在的问题和有待进一步研究和应用的方向。

双相结构梯度硬质合金的研究现状

介绍了双相结构梯度硬质合金(DP合金)的性能与结构特点以及国内外研究现状,指出在我国开展DP合金研究时,进行过程机理、强化机理和材料设计的理论基础研究是突破DP合金工艺的关键,生产出工艺可靠、质量稳定、成本合理的DP合金的重要途径。

铝土矿焙烧和溶出脱硅的X射线衍射研究

通过对高岭石和铝土矿焙烧过程物相变化的Ｘ射线衍射研究，阐明了铝土矿化学选矿预脱硅的机理。实验表明，矿石中固有的αＳｉＯ２（石英）是不能被脱除的，只有在焙烧温度高达９００℃以上、由偏高岭石分解形成的那部分非晶ＳｉＯ２才能被ＮａＯＨ溶出而脱除。此外，溶出精矿的相分析结果澄清了过去认为在低压溶出脱硅条件下高岭土是稳定存在的误解。给出了提高铝土矿铝硅比值的最佳焙烧工艺制度。

硬质合金的挤压成形和注射成形技术

较系统地阐述和分析了粉末挤压成形与注射成形工艺及其发展过程；剖析了硬质合金挤压与注射成形工艺技术的特色；简介了国内的研究发展状况。

新成形剂流变性能及其热脱脂特性

对新开发的几种硬质合金挤压成形剂的流变性能与脱脂行为进行了深入的研究，发现成形剂的设计及混炼决定其流变性能与脱脂行为，合理地选择成形剂的组成及配比是挤压成形新工艺技术的关键。实验条件下测得成形剂组织均匀，粘流活化能在８０～１１５ｋＪ／ｍｏｌ之间，粘度对温度的依赖性较小；在热脱脂时，成形剂脱除速率较均匀。

粉末挤压成型的进展

阐述了粉末挤压成型技术的发展现状,评述了近年来这一领域国内技术引进开发的状况和存在的主要问题,并讨论了发展挤压成型技术的对策。

VC/Cr_3C_2添加剂对超细硬质合金组织及性能的影响(英文)

研究了VC/Cr3C2添加剂对WC-12Co超细硬质合金的显微组织、硬度和抗弯强度(TRS)的影响。结果表明,含一定比例VC/Cr3C2添加剂的合金具有更均匀的微观组织和优异的力学性能。当添加剂含量(质量分数)为0.5%VC/0.2%Cr3C2时,1430℃烧结制备的WC-12Co超细硬质合金的抗弯强度达3786MPa,硬度达91.7HRA。VC添加剂对WC晶粒的连续长大和非连续长大的抑制作用比Cr3C2添加剂更有效。此外,当烧结温度较高时,VC/Cr3C2添加剂对WC晶粒长大的抑制效果更显著。VC和Cr3C2添加剂抑制WC晶粒长大的作用机理为:VC和Cr3C2添加剂降低了WC相在粘结相中的过饱和度,从而降低烧结温度下粘结相中WC相溶解-析出过程的驱动力,起到阻碍WC晶粒长大的作用。