介孔结构空心球状WC粉体催化剂的制备与表征

以偏钨酸铵为钨源,CO为还原性气体和碳源,采用喷雾干燥微球化处理—气固反应法制备了具有介孔结构空心球状的WC粉体.采用XRD,SEM,EDS和TG-DTA等分析手段对样品的形貌、物相组成、化学成分以及在空气中的热稳定性进行了表征.结果表明,碳化钨粉体为缺碳含氧的WC相,化学成分为W,C,O,W与C的原子比接近1∶1;碳化钨颗粒为分散性良好的空心球状,表面具有介孔结构;TG-DTA曲线表明,样品在空气中具有良好的热稳定性.

爆炸喷涂WC-Co涂层研究及在螺杆钻具中的应用

对爆炸喷涂WC-Co涂层的工艺研究表明:采用还原性气氛,即C2H2/O2值为1∶1.13～1∶1.25范围内,可获得最佳质量涂层.对WC-Co涂层和MoCr铬镀层的摩擦学性能研究表明:在水润滑条件下,WC-Co涂层的耐磨性是MoCr铬镀层的10倍以上.爆炸喷涂WC-Co在螺杆钻具表面涂层的应用表明:对于形状复杂的螺杆型面,采用喷枪对称布置喷涂的方法可获得理想厚度的均匀涂层,喷涂后的螺杆表面仅经过珩磨抛光,不需要磨削加工即可满足工程应用.

Cr含量对WC基硬质合金组织和性能的影响

在WC基硬质合金生产中,为了提高合金的耐腐蚀性能,通常的做法是加入Cr、Ni等元素对粘结相进行合金化,然而加入Cr以后对合金性能的影响还没有做系统的研究。该文以WC 10(CoNi)为基础,在粘结剂中加入不同含量的Cr,对合金的力学性能以及耐腐蚀性能做了试验研究。试验结果表明,当粘结相中Cr的添加量为4%时,合金出现个别晶粒的异常长大;当Cr的添加量增加到12%时,合金的组织变得均匀并且晶粒得到明显的细化;粘结剂中加入Cr以后,显著提高了合金的耐腐蚀能力。

含WC纳米微粒的镍基复合镀层的滑动磨损机理研究

本文通过对含WC纳米微粒的镍基复合镀层在干摩擦滑动磨损条件下，磨损失重、施加载荷、滑动距离、镀层种类之间的正交实验及对磨损表面的显微分析及形貌观察，发现在不同的磨损条件下，复合镀层的磨损表面的显微形貌有很大的不同。实践证明，在不同的干摩擦磨损条件下，可能发生粘着磨损，也可能发生犁削磨损，或两者同时发生。

电刷镀含纳米WC粉复合镀层组织与性能研究

本文主要介绍了含纳米WC粉的电刷镀的复合镀层显微组织和性能。研究表明，用合纳米WC粉的镍镀液可获得WC粉弥散分布的复合镀层。复合镀层中纳米WC粒子复合量随镀液中纳米WC粒子含量增多而增多，当纳米WC粒子含量增加至20g／1时，复合镀层中WC微粒复合量增加不明显；纳米WC粉对复合镀层具有弥散强化作用，可有效提高镀层的显微硬度。

纳米或超细WC-Co粉体制备过程强化研究进展

【目的】总结纳米或超细碳化钨钴(WC-Co)粉体制备过程的研究,解决WC-Co做为热喷涂原料对机械零件的磨损和腐蚀的影响。【研究现状】总结纳米或超细WC-Co制备过程强化、反应路径,以及Co对还原碳化过程的作用等;其中机械作用力强化包括球磨强度的影响、氧化钨原料的影响、反应温度的影响,原子或分子水平强化包括气相化学合成、喷雾转化,气相碳质强化反应过程包括烃类物质、一氧化碳;纳米或超细WC-Co制备过程反应路径包括还原过程、碳化过程;对还原碳化过程的作用包括Co对氧化钨还原碳化过程具有催化作用、Co影响WC-Co产物粒径、Co含量增加降低碳化温度、Co促进气态碳源析碳等。【结论与展望】提出WC-Co粉体制备反应路径方面,应深入揭示制备反应路径,应进一步分析缺碳相η物相在制备过程中的作用,对W、Co、C扩散的影响机制;认为模拟分析反应过程中还原碳化气与固体原料之间的热量、质量传递过程,可为制备过程进一步优化调控和反应器放大设计奠定理论基础;同时WC-Co粉体热喷涂性能方面,用于机械件的喷涂处理时,应测试涂层的抗磨损和腐蚀性能,反馈调控优化和制备过程。

碳化钨颗粒尺寸对超音速火焰喷涂WC-Co涂层形成的影响

通过探讨WC颗粒对扁平粒子厚度及喷涂后WC颗粒尺寸变化的影响，研究了超音速火焰喷涂过程中WC－Co深层的沉积过程。使用具有不同WC尺寸的四种WC-Co粉末，采用JET－KOTE喷枪系统喷制了WC－Co涂层。结果发现涂层中WC颗粒的大小主要取决于原始粉末中WC的尺寸．在粉末穿越火焰的过程中，大多数WC处于固态；WC-Co涂层的沉积涉及固液两相离子的扁平化，而不是象在优化条件下金属或陶瓷材料喷涂过程中仅存在单一液相的情况。很明显WC-Co粉末中的WC的大小对涂层的形成影响很大、在超音速火焰喷涂条件下当液固粒子碰撞到已形成的涂层表面上时，其中的大颗粒WC粒子容易被反弹脱落。基于实验结果，提出了计算由液相聚积固相形成的波固两相颗粒碰撞到表面时形成扁平粒子的厚度的模型。

纳米WC-Co硬质合金的微观组织特征

采用高能球磨工艺制备WC 10Co 0 8VC 0 2Cr2 C3纳米复合粉末,快速热压烧结制备纳米硬质合金块体,应用OM ,SEM ,TEM和EDXS观察合金的显微组织。观察发现纳米WC Co硬质合金的显微组织中粘结相呈空间网状结构贯穿于多边形状WC骨架空隙之间,在WC晶粒中观察到了呈团絮层状纳米析出相的存在,析出相为Co富集相,其形成机理是纳米WC Co材料结构失稳,在外加热场。

激光能量密度对65Mn钢表面Ni60A/WC复合涂层摩擦磨损性能的影响规律

目的改善旋耕刀65Mn钢的摩擦磨损性能,提高农机触土零部件的使用寿命。方法采用激光熔覆技术在65Mn钢基体表面制备Ni60A/WC复合涂层。通过改变激光功率调节激光能量密度,在不同能量密度下制备Ni60A/WC复合涂层,观察并测试不同参数下复合涂层试样的宏观形貌、微观结构、物相组成、元素分布、显微硬度及摩擦磨损特性,研究激光能量密度对Ni60A/WC复合涂层组织演变及摩擦磨损性能的影响规律和机理。结果Ni60A/WC复合熔覆层顶部主要有胞状晶和树枝晶,分布较紧密,熔覆层中部主要有树枝状晶,熔覆层底部主要为胞状晶和垂直交界面生长的枝晶,且分布均匀致密。随着激光能量密度的升高,熔覆层的熔高和熔深增加显著,WC硬质相颗粒发生分解,硬质相的数量明显减少,涂层的平均显微硬度降低。在激光能量密度为120 J/mm^(2)时,熔覆层的平均显微硬度为587.1HV1.0,相较于基体,提升了约1.8倍。此时熔覆层的平均摩擦因数最小,为0.312,相较于基体,得到显著提升,摩擦磨损机制为轻微的磨粒磨损。经田间试验测试发现,在激光能量密度为120 J/mm^(2)时制备的带有熔覆层的旋耕刀相较于无熔覆层的旋耕刀,其磨损质量降低了63%。结论通过控制激光能量密度,可以有效调控Ni60A/WC熔覆层的硬度和耐磨性,可为农机触土易磨损件的减摩耐磨表面强化改性提供理论指导。

基于响应面法的Ni60/WC涂层表面织构皮秒分束工艺参数预测研究

目的实现六分束激光在Ni60/WC涂层表面烧蚀目标织构激光加工工艺参数的精确选择。方法基于CCD响应面法,设计在不同的激光工艺参数下对Ni60/WC涂层表面进行织构烧蚀试验,以激光频率、扫描次数、扫描速度为影响因素,以圆凹坑织构直径、深度及由其直径和深度综合加权所得的综合目标为响应目标,建立目标织构所需激光工艺参数的预测模型,以织构直径、深度及综合目标作为优化条件,对预测模型进行实验验证。结果扫描次数对织构直径的影响最显著,单个脉冲光斑上所聚集的能量大小是影响织构直径误差的关键因素。对织构深度影响最显著为扫描次数和频率,织构深度与扫描次数、频率呈正相关,不同因素间的交互作用是影响织构加工结果的关键。通过对预测模型所优选的参数进行实验验证发现,以织构直径和深度、综合目标建立的预测模型优选工艺参数所加工圆凹坑织构的质量评价指标与其预测指标的误差率分别为19.37%、3.57%。功率为6 W时,六分束激光加工最优工艺参数为速度5500 mm/s、频率400 kHz、扫描2次。结论通过综合目标建立的Ni60/WC涂层表面圆凹坑织构六分束激光加工参数优选预测模型精确程度较高,能够实现Ni60/WC涂层表面加工所需织构激光参数的准确预测,为涂层表面织构加工激光参数精确选择提供了理论依据。

S36-21 碳酸二苄酯作为苄基化试剂Shieh WC等

用碳酸二苄酯为苄化剂，以离子溶剂为溶剂或添加剂，能大幅度提高N-苄基化反应的速率。相同条件下，采用微波辐射，反应速率可进一步提高。以氯化四丁基铵为离子溶剂，5例收率71％～89％。

(Ni-P)-WC纳米微粒复合电镀的研究

研究了WC纳米微粒质量浓度、阴极电流密度、pH值、温度、搅拌方式等工艺参数对(Ni-P)-WC纳米微粒复合镀层沉积速度的影响,并通过正交试验,确定了复合电镀的最佳工艺参数。对镀层的表面形貌、成分及不同热处理条件下的硬度进行了观察与测定,实验结果表明,镀层表面均匀,有质量分数为2.0%～3.5%的WC纳米微粒的镀层;热处理后硬度可达1240HV。

高能球磨制备纳米WC-8Co复合粉末

对采用高能球磨法制备纳米WC-8Co复合粉末的工艺条件进行了研究。实验采用逐步优化方式,研究液固比、球料比、球磨转速、球磨时间对粉末的特性的影响。采用SEM扫描电镜观察粉末形貌,用EDX能谱分析了粉末中Co元素的分布,检测了粉末中Co的化学成分,确定了液固比参数,通过检测粉末的比表面和BET粒度的变化优化球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数,采用最优化工艺得到了粉末比表面为6.82m2/g、BET粒度为59.4nm,Co相分布均匀的纳米WC-8Co复合粉末。

WC/FY-1烧结锻造钢基复合材料性能

采用烧结锻造和合金化技术制备了WC/FY 1烧结锻造钢基复合材料,对材料的组织结构和性能进行了研究·结果表明,FY 1母合金的加入使FY 1烧结锻造钢的密度、强度、硬度及基体的耐磨性大幅度提高,冲击韧性下降·FY 1母合金在WC/FY 1钢的烧结过程中产生了部分液相,因而促进了致密化过程·WC的加入明显地提高了FY 1烧结锻造钢的耐磨性,其中15%WC/FY 1烧结锻造钢的磨损量仅为目前使用的导向辊材料W18Cr4V磨损量的1/5·所制备的WC/FY 1烧结锻造钢基复合材料达到高速线材轧机的导向辊用材的性能要求,因而有望在实际中获得应用·

WC-Ni基硬质合金微观结构和物理力学性能调控研究进展

WC-Ni基硬质合金用作磁性材料成形模具、核主泵机械密封关键部件以及磨蚀性服役工况耐磨零件独具优势。由于材料体系的本征特性,与WC-Co合金相比,在黏结金属含量相同和合金晶粒度相近条件下,WC-Ni基合金强度、硬度和韧性均明显较低,高性能化面临挑战。本文对WC-Ni三元合金和含其它合金组元WC-Ni基合金的微观结构和物理力学性能调控,以及含Ti板状晶WC-Ni基合金的研究进展进行综述,旨在奠定高性能WC-Ni基硬质合金新材料高效开发的基础。

WC-Ni基硬质合金的基础研究进展

WC-Ni基硬质合金可应用在磁性材料成形模具和核主泵机械密封关键部件等极端工况领域。由于材料体系的本征特性,WC-Ni基硬质合金的高性能化和质量稳定性控制一直面临挑战。两相区碳窗口、固液转变温度、液相烧结过程中的润湿行为,以及合金组元在黏结相中的固溶特性,是硬质复合材料成分及其制备工艺设计的关键参数。本文以制备工艺体系最完善的WC-Co基硬质合金为参比对象,从上述4个方面对WC-Ni基硬质合金的本征特性及其研究进展进行综述,旨在强化对WC-Ni基硬质合金本征特性的理解,为高性能WC-Ni基硬质合金新材料高效开发提供参考。

超声速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层对TC11钛合金耐磨性和耐蚀性的影响

采用超声速火焰喷涂(HVOF)工艺,在随钻仪器零件常用材料TC11钛合金表面制备金属陶瓷涂层WC-10Co4Cr,利用冲击试验机测量喷涂前后钛合金的冲击韧性,使用磨粒磨损试验机测定涂层的耐磨性,采用电化学测试分析涂层的耐蚀性。结果表明:HVOF工艺对TC11钛合金的组织和性能影响较小,与未喷涂的钛合金相比,界面处基体的显微组织和显微硬度没有明显变化,冲击韧性稍有提高;HVOF工艺稳定可靠,涂层呈片层结构,致密度高,涂层的孔隙率为2.55%,硬度达到1400 HV,涂层主要由WC和W2C相组成,其与基体结合良好,为机械结合;金属陶瓷涂层能够显著改善钛合金的耐磨性和耐蚀性,喷涂涂层钛合金的磨损量是未喷涂钛合金的1.56%,喷涂涂层钛合金的磨损机制是磨粒磨损,未喷涂涂层钛合金磨损机制是磨粒磨损+黏着磨损。

Mo添加对WC-Ni硬质合金微结构及性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和性能检测等方法研究了不同Mo添加量对WC-Ni-Mo硬质合金的WC粒度、硬度、摩擦磨损和耐腐蚀性能的影响。结果表明:在研究的成分范围内(w(Mo)=1.5%~2.0%),WC的平均晶粒尺寸基本不随Mo添加量的变化而变化;随Mo添加量的增加,WC-Ni-Mo硬质合金的硬度略微有所下降,而摩擦磨损性能得到提升。Mo质量分数为2%的WC-Ni-Mo硬质合金在酸性溶液中的耐腐蚀能力要高于Mo质量分数为1.5%的合金,并且具有更好的电化学稳定性。总体来看,WC-8.0%Ni-2.0%Mo合金的综合性能优于WC-8.5%Ni-1.5%Mo硬质合金。

WC的质量分数对喷熔层耐磨性能的影响

在自熔性合金粉末Ni60中机械混合不同质量分数的WC进行火焰喷熔,通过喷熔工艺性能试验、喷熔层宏观硬度测试、喷熔层低应力磨粒磨损试验、喷熔层冲击磨粒磨损试验和显微组织分析,研究了w(WC)对喷焊层耐磨性能的影响。试验证明:随着合金粉中w(WC)的增大,喷焊工艺性能变差,但当w(WC)低于50%时,WC的加入对喷焊工艺性能影响不很明显,喷熔层硬度变化不大,喷熔层低应力磨粒磨损性能随w(WC)的增大而提高;当w(WC)大于50%时,WC的加入使喷熔工艺性能变得极差,喷熔层的硬度和耐低应力磨粒磨损性能降低。由于WC硬而脆的性能和在喷熔层显微组织中起分割基体的作用,喷熔层耐冲击磨粒磨损性能随w(WC)的增大而降低。

基于电场作用高致密WC的燃烧合成

基于热模拟方法 ,采用Gleeble 15 0 0D热模拟试验仪 ,利用电场作用直接激发W C Co的三元粉末共混体系 ,成功快速地合成了粒径为 1μm的WC/Co硬质合金 ;同时还研究了该体系在电场作用下燃烧合成过程中的燃烧行为。试验结果表明 :这种典型的低热体系升温过程大致为三个阶段 (初期阶段、过渡阶段、急速升温阶段 ) ,反应所释放的热导致升温第三阶段明显不同于其它阶段 ,急速升温阶段的存在说明了放热反应的发生对压坯升温过程的重要影响。