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WC-Co硬质合金冲蚀模型研究及应用
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作者 艾国生 张波 +2 位作者 冯春宇 张新庆 蒋继苇 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期179-188,共10页
WC-Co硬质合金是制造固定式节流阀阀芯的主要材料,高压天然气携带着井底杂质颗粒在节流阀节流降压的过程中,对节流阀的核心部件阀芯产生冲蚀破坏。因此,以牌号为YG15的WC-Co硬质合金为研究对象,构建室内冲蚀实验平台,以确定YG15硬质合... WC-Co硬质合金是制造固定式节流阀阀芯的主要材料,高压天然气携带着井底杂质颗粒在节流阀节流降压的过程中,对节流阀的核心部件阀芯产生冲蚀破坏。因此,以牌号为YG15的WC-Co硬质合金为研究对象,构建室内冲蚀实验平台,以确定YG15硬质合金的冲蚀模型并结合仿真验证。将冲蚀模型进一步应用至固定式节流阀冲蚀仿真中,预测固定式节流阀阀芯的使用寿命。研究结果表明,确定了YG15硬质合金的冲击角函数和在90°冲击角下的速度指数为2.48;当冲蚀角度由30°增加至90°时,YG15硬质合金靶材的冲蚀磨损量由847.1 mg增加至1235.6 mg;固定式节流阀冲蚀最严重的部位位于节流孔处,冲蚀磨损率随颗粒质量流率的增大而增大;对固定式节流阀进行寿命预测,在颗粒质量流较小的情况下,对节流阀固定油嘴保持一年一换;在颗粒质量流较大时,保持半年内更换一次。 展开更多
关键词 wc-co硬质合金 冲蚀磨损 固定式节流阀 寿命预测 固定油嘴
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热流密度对高速钢刀具多道熔覆WC/Co陶瓷层组织与性能的影响
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作者 陈翔 张德强 +3 位作者 李金华 郭海华 姚芳萍 朴若华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期207-219,共13页
目的研究高速钢刀具表面激光多道熔覆WC/Co陶瓷层时,热流密度对熔覆层道次间的影响规律,以及多道熔覆层制备时的参数选择。方法建立多道单层激光熔覆理论模型,并利用模拟仿真和实验的方法,以热流密度作为评价指标,对激光热源的不同参数... 目的研究高速钢刀具表面激光多道熔覆WC/Co陶瓷层时,热流密度对熔覆层道次间的影响规律,以及多道熔覆层制备时的参数选择。方法建立多道单层激光熔覆理论模型,并利用模拟仿真和实验的方法,以热流密度作为评价指标,对激光热源的不同参数和熔覆层组织与性能进行耦合分析。结果当热流密度小于24.06×10^(6) W/m^(2)时,熔覆层内形成细长的枝状晶。当热流密度在36.09×10^(6)~39.82×10^(6) W/m^(2)变化时,熔覆层内形成以胞状、枝状为主要强化相的多晶体混合组织。当热流密度大于44.11×10^(6) W/m^(2)时,熔覆层组织形成稳态的块状结构。不同热流密度下,熔覆层的物相组织均由Fe_(3)W_(3)C、Co_(3)W_(3)C、Mo_(3)Co_(3)C、W_(2)C、WC、Cr_(3)Mo、(Cr,Fe)_(7)C_(3)和多种间隙化合物组成。结论当第n道熔覆层制备完成后,受到后续第n+1道熔覆层制备时热流密度的影响较大,而此后道次的影响较小。熔覆层内部组织形态随着热流密度的增加从细长的枝状晶向胞状晶转变,再逐渐形成稳态块状晶。熔覆层内各位置的显微硬度值随着热流密度的增加而先增大,随后逐渐减小。较大的热流密度会导致基材参与熔覆的质量增加,但降低了基材的抗弯曲强度,加大了熔覆层及基材断裂的可能性。当热流密度为36.09×10^(6) W/m^(2)时,是一组较为理想的工艺参数选择。 展开更多
关键词 激光熔覆 热流密度 wc/co陶瓷熔覆层 显微组织 高速钢刀具 多道熔覆
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Y_(2)O_(3)改性Co黏结相对WC-10%Co硬质合金组织和性能的影响
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作者 李宇涛 郭圣达 +5 位作者 李金辉 陈颢 黄能 任洪宇 郭建锋 郭祥飞 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期92-102,共11页
采用行星球磨法制备掺杂Y_(2)O_(3)的Co复合粉末,再添加WC粉末制得含Y_(2)O_(3)的WC-Co混合粉末,随后经SPS工序制得WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机研究了球磨时间对Co-1%Y_(... 采用行星球磨法制备掺杂Y_(2)O_(3)的Co复合粉末,再添加WC粉末制得含Y_(2)O_(3)的WC-Co混合粉末,随后经SPS工序制得WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金。采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机研究了球磨时间对Co-1%Y_(2)O_(3)复合粉形貌及物相,以及球磨时间、Y_(2)O_(3)含量对WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金微观组织、物相组成、密度、维氏硬度、断裂韧性和耐磨性能的影响。结果表明:添加Y_(2)O_(3)后球磨,Co衍射峰向较大角度方向偏移;随着球磨时间的延长,Co晶粒被破坏,尺寸变小,导致Co衍射峰强度降低。硬质合金密度、维氏硬度及断裂韧性随着球磨时间的延长而提高,当球磨时间达到36h后,合金硬度趋于稳定,而断裂韧性降低。合金密度、维氏硬度、断裂韧性和耐磨性随着Y_(2)O_(3)含量的增加均出现了先上升后下降的趋势,当Y_(2)O_(3)含量为1%时合金综合性能最佳。分步球磨添加稀土氧化物Y_(2)O_(3)可以强化Co黏结相,抑制WC晶粒长大,增强合金的力学性能。 展开更多
关键词 wc-co硬质合金 co黏结相 掺杂Y_(2)O_(3) 两步球磨 微观组织 力学性能
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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定WC-Co硬质合金中铪元素含量
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作者 何帅 颜晓华 +2 位作者 彭宇 刘永中 苏明 《硬质合金》 CAS 2024年第4期331-336,共6页
铪在硬质合金生产中,常作为添加剂以提高硬质合金的力学性能,故而硬质合金中铪含量的准确测定具有重要的意义。现存化学容量法测定硬质合金中铪,存在危险性较大、操作复杂、分析效率低等缺点。本文从样品前处理、分析线的选择、基质效... 铪在硬质合金生产中,常作为添加剂以提高硬质合金的力学性能,故而硬质合金中铪含量的准确测定具有重要的意义。现存化学容量法测定硬质合金中铪,存在危险性较大、操作复杂、分析效率低等缺点。本文从样品前处理、分析线的选择、基质效应的探究等方面对硬质合金中铪的测定方法进行了探究,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定WC-Co硬质合金中铪含量,该方法具有安全、高效、操作简单、低成本等优点。在选定的条件下,选择体积比1∶1的硫酸、硫酸铵混合液结合柠檬酸和双氧水作为前处理溶剂,选择铪谱线264.141 nm作为分析谱线,利用基质匹配法配制标准溶液,方法校正曲线线性大于0.9999,线性范围为0.0~2.0μg/mL,检出限为0.0084μg/g,加标回收率为99.17%~103.63%,相对标准偏差RSD<0.758%。本方法为WC-Co硬质合金中铪含量的检测提供了可行性方法。 展开更多
关键词 wc-co硬质合金 电感耦合等离子体原子发射光谱法
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Cr_(3)C_(2)添加量对WC-6%Co超细晶硬质合金微结构及力学性能的影响
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作者 肖雷 尹超 +2 位作者 阳立庚 蒋甘澍 饶承毅 《硬质合金》 CAS 2024年第1期28-36,共9页
本文采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能检测等研究了Cr_(3)C_(2)添加量对WC-6%Co-(0~1.0%)Cr_(3)C_(2)超细晶硬质合金WC粒度、WC形貌及力学性能的影响。结果表明:WC平均晶粒尺寸随Cr_(3)C_(2)添加量的增加先快速后缓慢减小;添加0... 本文采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和性能检测等研究了Cr_(3)C_(2)添加量对WC-6%Co-(0~1.0%)Cr_(3)C_(2)超细晶硬质合金WC粒度、WC形貌及力学性能的影响。结果表明:WC平均晶粒尺寸随Cr_(3)C_(2)添加量的增加先快速后缓慢减小;添加0.25%Cr_(3)C_(2)后,诱发WC晶粒各向异向生长,WC晶粒形貌呈准三棱柱状,随Cr_(3)C_(2)添加量的增加,WC晶粒形貌更规则,最终变成三棱柱状;随Cr_(3)C_(2)添加量的增加,WC-6%CoCr_(3)C_(2)超细晶硬质合金的硬度先快速后缓慢增加,而断裂韧性逐渐降低,抗弯强度先增加后缓慢降低;当添加0.6%Cr_(3)C_(2)时,WC-6%Co硬质合金的综合性能最优,其维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为18.42 GPa、3450 MPa和9.32 MPa·m^(1/2)。 展开更多
关键词 Cr_(3)C_(2)添加量 晶粒度分布 wc形貌 力学性能
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WC–xVC复合粉的制备及高含量VC对WC–Co基硬质合金微观结构和力学性能的影响
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作者 邓孝纯 康笑东 张国华 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期226-233,254,共9页
采用两步碳热还原法合成了WC–xVC复合粉,并以此为原料通过真空烧结法制备了不同Co含量(6%和10%,质量分数)的WC–Co–VC硬质合金,研究了烧结温度(1420℃、1440℃和1460℃)对硬质合金致密化过程的影响,分析了Co和VC含量对WC晶粒尺寸以及... 采用两步碳热还原法合成了WC–xVC复合粉,并以此为原料通过真空烧结法制备了不同Co含量(6%和10%,质量分数)的WC–Co–VC硬质合金,研究了烧结温度(1420℃、1440℃和1460℃)对硬质合金致密化过程的影响,分析了Co和VC含量对WC晶粒尺寸以及硬质合金维氏硬度和断裂韧性的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,合金的相对密度增大,当烧结温度为1460℃时,所有合金试样的相对密度均大于98.5%。此外,随着VC含量的增加,WC的平均晶粒尺寸减小,这导致样品的硬度提高,断裂韧性降低。当VC质量分数为6%时,WC–6Co硬质合金和WC–10Co硬质合金的硬度均达到最大值,分别为HV301941和HV301838。在烧结温度和VC含量一定的情况下,试样的断裂韧性随着Co含量的增加而增加,试样的硬度随着Co含量的增加而减小。 展开更多
关键词 wc–VC复合粉 wcco硬质合金 维氏硬度 断裂韧性 co含量
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基于平台巴西劈裂试验下WC-Co硬质合金的动态响应与失效特性
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作者 张健 张清贵 辛红敏 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期259-264,共6页
为获取WC-Co硬质合金在动态拉伸加载下的力学性能和失效机制,设计了动态平台巴西劈裂试验。结果发现,WC-Co硬质合金具有典型的弹脆性特征,且断裂应变随着加载应变率的增加而略有增加。在一维应力波加载下,WC-Co硬质合金的动态抗拉强度... 为获取WC-Co硬质合金在动态拉伸加载下的力学性能和失效机制,设计了动态平台巴西劈裂试验。结果发现,WC-Co硬质合金具有典型的弹脆性特征,且断裂应变随着加载应变率的增加而略有增加。在一维应力波加载下,WC-Co硬质合金的动态抗拉强度随应变率的增加而增加,表明其应变率效应具有明显的正相关性,该效应的产生机制与典型陶瓷类材料是一致的,即由I型裂纹的亚临界扩展决定。对回收破碎试样进行微观形貌观察,发现平台圆盘中间位置处微观断裂模式主要为沿晶断裂,且在拉应力作用下形成韧窝断裂形貌;在靠近加载点位置区域,受多向应力作用,材料不仅存在韧窝断裂,在单个晶粒的局部劈裂表面还存在河流花样的解理断裂。宏观角度上,WC-Co硬质合金表现出明显的脆性特征,但微观角度却发现有局部塑性变形特征。 展开更多
关键词 wc-co硬质合金 平台巴西劈裂 动态力学性能 断裂机制
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WC/Co硬质合金界面特征分布
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作者 余顺仕 陈松 +6 位作者 李广慧 李辉 林燕 李泓枫 代思远 武体真 王卫国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期204-213,共10页
利用电子背散射衍射、五参数分析、重叠极图迹线分析和近重位点阵分析等方法研究不同热处理状态WC/Co硬质合金中的WC/WC晶界与WC/Co相界等界面特征分布。结果表明:经高温烧结后油淬的样品,生成了比例为4.5%的WC/WCΣ2晶界,具有{10-10}/{... 利用电子背散射衍射、五参数分析、重叠极图迹线分析和近重位点阵分析等方法研究不同热处理状态WC/Co硬质合金中的WC/WC晶界与WC/Co相界等界面特征分布。结果表明:经高温烧结后油淬的样品,生成了比例为4.5%的WC/WCΣ2晶界,具有{10-10}/{10-10}界面匹配特征的Σ2晶界的比例约为2.6%;该样品中的Co主要为面心立方结构,具有{10-10}_(WC)/{001}_(Co),{10-10}_(WC)/{110}_(Co)和{11-20}_(WC)/{110}_(Co)等界面匹配特征的界面是WC/Co相界的主要部分。经800℃回火后气氛保护随炉缓冷的样品,其WC/WCΣ2晶界比例及特征与油淬样品十分接近;该样品中的Co主要为六方结构,具有{10-10}_(WC)/{10-10}_(Co)和{11-20}_(WC)/{11-20}_(Co)等界面匹配特征的界面是WC/Co相界的主要部分。 展开更多
关键词 wc/co硬质合金 电子背散射衍射 界面特征分布 晶界界面匹配
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超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层空蚀及影响因素研究进展
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作者 封茂 廉影 +1 位作者 李阳 吴亚鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期1-16,111,共17页
超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层作为一种耐空蚀保护涂层,以其优异的性能被广泛应用于流体机械的过流部件。概述空蚀破坏的机制和超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层的制备过程,同时从内因和外因两方面归纳影响此类涂层空蚀行为的因素。在此基础上... 超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层作为一种耐空蚀保护涂层,以其优异的性能被广泛应用于流体机械的过流部件。概述空蚀破坏的机制和超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层的制备过程,同时从内因和外因两方面归纳影响此类涂层空蚀行为的因素。在此基础上,从喷涂粉末因素、喷涂制备因素、工况因素、力学性能、空蚀机理,以及与其他涂层的比较等几个方面重点综述近年来国内外学者对超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层空蚀行为研究的重要成果。喷涂粉末因素主要与WC颗粒的尺度、Cr元素及稀土元素等有关;喷涂制备因素主要与喷涂工艺(助燃气体、燃料、燃烧室压力、喷嘴几何形状及喷涂粒子速度等)和喷涂后处理(封孔和磨抛处理)有关。喷涂粉末因素和制备因素会影响涂层的显微组织结构(元素分布、物相组成、孔隙率及层间结构等)和力学性能(显微硬度、断裂韧性、结合强度及残余应力等),进而影响涂层的抗空蚀性能。此外,涂层的破坏程度还受到空蚀时间和所处介质的腐蚀和流速的影响。最后,对超音速火焰喷涂WC-Co-Cr涂层空蚀研究的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 wc-co-Cr涂层 空蚀 影响因素
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WC-Co硬质合金强化的研究进展
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作者 张好强 曹幸飞 +2 位作者 王莉娜 侯锁霞 王明明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-8,共8页
WC-Co硬质合金具有高强度、高韧性、高耐磨性等优点,在工业领域具有广阔的发展前景。对WC-Co硬质合金进行强化,可以进一步提高硬度、耐磨性和断裂韧性等性能,从而拓展其在航空航天、资源开采、装备制造等领域的应用。列举了部分稀土单... WC-Co硬质合金具有高强度、高韧性、高耐磨性等优点,在工业领域具有广阔的发展前景。对WC-Co硬质合金进行强化,可以进一步提高硬度、耐磨性和断裂韧性等性能,从而拓展其在航空航天、资源开采、装备制造等领域的应用。列举了部分稀土单质和稀土氧化物强化WC-Co硬质合金的研究成果,总结了稀土强化机理,包括细化晶粒、改善黏结相结构、强化晶界,综述了WC-Co硬质合金碳含量控制、烧结、热处理等制备工艺的优化措施,最后对WC-Co硬质合金强化研究中存在的问题进行了总结,并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 wc-co硬质合金 稀土 强化机理 工艺优化
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Comparative Study on Microstructure and Mechanical Properties of Coarse-grained WC-based Cemented Carbides Sintered with Ultrafine WC or (W+C) as Additives
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作者 于淞百 闵凡路 +6 位作者 LI De NOUDEM Guillaume Jacques ZHANG Hailong MA Jichang ZHAO Kui YAO Zhanhu 张建峰 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期399-409,共11页
The effects of ultrafine WC(WC_(UF),0.5μm) or W(1μm) and C(0.3μm)(W+C)_(UF) additives on the densification,microstructure and mechanical properties of coarse-grained cemented carbides were compared systematically.O... The effects of ultrafine WC(WC_(UF),0.5μm) or W(1μm) and C(0.3μm)(W+C)_(UF) additives on the densification,microstructure and mechanical properties of coarse-grained cemented carbides were compared systematically.Overall,the cemented carbides with WC_(UF)/(W+C)_(UF) additives are almost fully densification to be higher than 99%,and the average grain size is kept above 2.8μm.The WC_(UF) additive assists grains to(truncated)trigonal prism shape by two dimensional(2D) growth,whereas the(W+C)_(UF) additive assists grains to rounded shape by three dimensional(3D) growth,lowers WC contiguity and increases face-centered-cubic Co.The hardness and bending strength of(75WC_(C)-15WC_(UF))-10Co are 86.6 HRA and 2 272 MPa,respectively,both higher than those of(75WC_(C)-15(W+C)_(UF))-10Co,which could be ascribed to the enhanced densification and unblemished grains.However,the fracture toughness of the(75WC_(C)-15(W+C)_(UF))-10Co is 23.5 MPa·m^(1/2),higher than that of the(75WC_(C)-15WC_(UF))-10Co due to the uniform WC-Co structure and flexible binder phase. 展开更多
关键词 coarse-grained wc-based cemented carbide ultrafine wc ultrafine(W+C) microstructure mechanical properties
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Effect of(Cr,V)_(2)(C,N)on the Microstructure and Mechanical Properties of WC-10Co Cemented Carbides
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作者 LI Xiangkun WANG Lu YE Jinwen 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1138-1148,共11页
WC-10Co cemented carbides with finer WC and narrower grain size distributions are produced by using(Cr,V)_(2)(C,N)as grain growth inhibitors.As a result,with the increase of(Cr_(0.9),V_(0.1))_(2)(C,N)and(V_(0.9),Cr_(0... WC-10Co cemented carbides with finer WC and narrower grain size distributions are produced by using(Cr,V)_(2)(C,N)as grain growth inhibitors.As a result,with the increase of(Cr_(0.9),V_(0.1))_(2)(C,N)and(V_(0.9),Cr_(0.1))_(2)(C,N),the grains size of WC and mean free path of Co phase decrease,and adjacency of WC increases.Refinement and homogenization of grains enhance the transverse rupture strength(TRS)and the hardness.Meanwhile,the deflection and bridging of cracks keep the fracture toughness at a respectable level.The WC-10Co-0.6(Cr_(0.9),V_(0.1))_(2)(C,N)-0.025(V_(0.9),Cr_(0.1))_(2)(C,N)cemented carbides exhibit excellent comprehensive mechanical properties with the TRS of 4602.6 MPa,hardness of 1835 kg/mm^(2),and fracture toughness of 10.39 MPa·m^(1/2),respectively.However,the large pores are caused by excess N larger than 0.03 wt%and deteriorates the mechanical properties.We provide a new approach to WC-Co cemented carbides preparation with a narrow grain size distribution by adding novel grain growth inhibitors. 展开更多
关键词 (Cr V)_(2)(C N) nutrient content wc grains size microstructure mechanical properties
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碳含量对超细晶WC-12%Co硬质合金组织及性能的影响
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作者 傅声华 肖森 +3 位作者 陈维财 刘鑫 钟志强 黄云飞 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期63-69,共7页
经混料、压形、热等静压烧结制备了8组不同碳含量的WC-12%Co硬质合金,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计、电子万能力学试验机分析了碳含量对合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:碳含量为5.26%~5.42%的WC-12%Co硬质合金处于WC+γ... 经混料、压形、热等静压烧结制备了8组不同碳含量的WC-12%Co硬质合金,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计、电子万能力学试验机分析了碳含量对合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:碳含量为5.26%~5.42%的WC-12%Co硬质合金处于WC+γ二相区;当碳含量小于等于5.22%时,合金出现絮状、针状脱碳相;当碳含量大于等于5.46%时,合金出现黑色絮状的渗碳相,伴有粗晶、粗晶聚集及钴偏析现象。随着碳含量逐渐增加,WC晶粒逐渐长大,结晶趋于完整,晶粒边缘趋于平直化,晶界变得更加清晰,当碳含量达到5.54%时,WC晶粒边缘出现圆角。碳含量为5.26%~5.42%的合金处于WC、Co二相区,综合力学性能较优,硬度维持在1 777~1 695 kg/mm^(2),抗弯强度为3 357~3 290 MPa。 展开更多
关键词 碳含量 超细晶硬质合金 wc-12%co 微观组织 力学性能
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高温高压制备WC-3%Co硬质合金及其物理力学性能表征
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作者 吴彦红 吴同敬 +1 位作者 李虎 吴佳益 《硬质合金》 CAS 2024年第3期213-219,共7页
高温高压法是合成宝石的有效方法,应用于复合材料的制备,具有超高等静压力和合成时间短这两大优势。本文采用高温高压法制备WC-3%Co硬质合金,利用万能试验机、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等对试样进行物相组成和力学性能表征。研究了... 高温高压法是合成宝石的有效方法,应用于复合材料的制备,具有超高等静压力和合成时间短这两大优势。本文采用高温高压法制备WC-3%Co硬质合金,利用万能试验机、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等对试样进行物相组成和力学性能表征。研究了烧结温度对WC-3%Co硬质合金物相和物理力学性能的影响。结果表明:通过高温高压烧结可以确保所制备的硬质合金样品为较为纯净的WC相和Co相;样品的相对密度随着温度的升高而升高,在1450℃时相对密度可以达到99.3%;随烧结温度的升高,样品的硬度、抗弯强度和断裂韧性均呈现先升高后降低的趋势。当烧结温度为1400℃时,制备的WC-Co硬质合金样品具有优异的力学性能,抗弯强度2230 MPa、硬度22.78 GPa、断裂韧性11.9 MPa·m^(1/2)。 展开更多
关键词 高温高压 烧结温度 wc-co 硬质合金 物理力学性能
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FeCoCrNiMn-WC高熵合金熔覆涂层组织与性能研究
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作者 王欢乐 谢渭莉 +2 位作者 张天亮 史啸妍 刘力豪 《煤矿机械》 2024年第10期83-87,共5页
为了探究WC颗粒对熔覆涂层组织与性能的影响,采用1 200 W激光功率和6 mm/s的扫描速度在NM450钢表面制备FeCoCrNiMn-x WC高熵合金熔覆涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机对涂层的物相、显微组... 为了探究WC颗粒对熔覆涂层组织与性能的影响,采用1 200 W激光功率和6 mm/s的扫描速度在NM450钢表面制备FeCoCrNiMn-x WC高熵合金熔覆涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机对涂层的物相、显微组织、力学性能及耐磨性能进行了研究。结果表明:当FeCoCrNiMn高熵合金涂层加入WC颗粒后,高熵合金复合涂层组织主要为FCC和BCC相,含有少量WC、W2C和Cr7C3相,显微结构为柱状晶和胞状晶组织。在10%WC复合涂层综合性能最佳,显微硬度达到最大值484.5 HV0.3;摩擦因数为0.58,磨损量和磨损率最低分别为0.011 4 g与0.857×10^(-5)g/(N·m),复合涂层的磨损方式主要为磨粒磨损与氧化磨损,并伴随黏着磨损。 展开更多
关键词 激光熔覆 FecoCrNiMn高熵合金 wc颗粒 耐磨性能
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热处理对Y_(2)O_(3)掺杂WC-Co硬质合金显微组织及性能的影响 被引量:4
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作者 秦永强 袁健 +3 位作者 罗来马 田宇 彭宇强 吴玉程 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期40-46,共7页
采用固液掺杂法和放电等离子烧结制备了WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金,随后对其进行了不同温度的退火处理。采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和维氏硬度计等研究了热处理前后WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金的显微组织和力学性能... 采用固液掺杂法和放电等离子烧结制备了WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金,随后对其进行了不同温度的退火处理。采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和维氏硬度计等研究了热处理前后WC-Co-Y_(2)O_(3)硬质合金的显微组织和力学性能。结果表明:氧化钇的加入可以细化WC-Co-Y_(2)O_(3)合金中的WC晶粒,提高了合金的维氏硬度和断裂韧性;随着退火温度的升高,WC-Co-Y_(2)O_(3)合金的维氏硬度逐渐降低,断裂韧性先升高后降低;WC-Co-Y_(2)O_(3)合金在500℃退火时拥有最佳的综合性能,维氏硬度为(1377±15)HV30,断裂韧性为(13.0±0.4)MPa·m^(1/2)。 展开更多
关键词 wc-co-Y_(2)O_(3)硬质合金 放电等离子烧结 弥散强化 退火
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复合添加Cr_(3)C_(2)/VC/TaC的WC-12%Co超细晶硬质合金的组织和性能研究 被引量:2
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作者 彭晖 王晓灵 曾守富 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期87-91,共5页
研究了复合添加不同含量的Cr_(3)C_(2)、VC、TaC三种晶粒长大抑制剂对WC-12%Co超细晶硬质合金组织及性能的影响。结果表明,与采用Cr_(3)C_(2)+VC组合晶粒长大抑制剂的合金相比,采用Cr_(3)C_(2)+VC+TaC组合晶粒长大抑制剂的合金的综合力... 研究了复合添加不同含量的Cr_(3)C_(2)、VC、TaC三种晶粒长大抑制剂对WC-12%Co超细晶硬质合金组织及性能的影响。结果表明,与采用Cr_(3)C_(2)+VC组合晶粒长大抑制剂的合金相比,采用Cr_(3)C_(2)+VC+TaC组合晶粒长大抑制剂的合金的综合力学性能呈降低趋势,但导热性能更好。采用Cr_(3)C_(2)+VC+TaC组合晶粒长大抑制剂的合金的组织和力学性能取决于晶粒长大抑制剂的抑制效果,而不是其添加总量,优化三种抑制剂的配比是提升合金性能的关键。 展开更多
关键词 硬质合金 wc-12%co 晶粒长大抑制剂 力学性能 导热性能
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Cr_(3)C_(2)/VC复合抑制剂比例对WC-10%Co超细晶硬质合金微观结构和力学性能的影响 被引量:4
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作者 尹超 《硬质合金》 CAS 2023年第3期171-180,共10页
本文以WC-10%Co为研究对象,添加质量分数1.0%的Cr_(3)C_(2)/VC复合抑制剂,在1410℃下烧结1 h,制备了WC-10%Co-Cr_(3)C_(2)/VC超细晶硬质合金,研究了Cr_(3)C_(2)/VC复合抑制剂比例对物相组成、WC晶粒尺寸和粒度分布、WC三维形貌及力学性... 本文以WC-10%Co为研究对象,添加质量分数1.0%的Cr_(3)C_(2)/VC复合抑制剂,在1410℃下烧结1 h,制备了WC-10%Co-Cr_(3)C_(2)/VC超细晶硬质合金,研究了Cr_(3)C_(2)/VC复合抑制剂比例对物相组成、WC晶粒尺寸和粒度分布、WC三维形貌及力学性能的影响。结果表明:随Cr_(3)C_(2)含量的减少和VC含量的增加,WC平均晶粒尺寸先快速后缓慢减小,WC粒度分布不断变窄;WC形貌由三棱柱向台阶三棱柱转变,WC(0001)晶面上的台阶数量不断增加,这些台阶会显著降低合金的断裂韧性和抗弯强度;WC-10%CoCr_(3)C_(2)/VC超细晶硬质合金的硬度先快速后缓慢增加,而断裂韧性和抗弯强度先快速后缓慢降低;当w(Cr_(3)C_(2))∶w(VC)=4∶1时,WC-10%Co-0.8%Cr_(3)C_(2)-0.2%VC硬质合金具有最优的综合性能,其维氏硬度、断裂韧性和抗弯强度分别为17.05 GPa、9.26 MPa·m^(1/2)和3650 MPa。 展开更多
关键词 复合晶粒生长抑制剂 超细晶硬质合金 粒度分布 wc形貌 力学性能
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沉积温度对不同Co含量WC-Co/SiC/Diamond界面结合性能的影响
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作者 杨俊茹 岳艳萍 +2 位作者 吕浩 任保飞 陈公领 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第11期1997-2006,共10页
本文构建了Co质量分数分别为6%、8%、10%和12%的WC-Co/SiC/Diamond金刚石涂层硬质合金界面模型,利用分子动力学方法模拟了不同沉积温度对其界面结合强度的影响,从黏附功及键长分布两个方面进行具体分析。黏附功分析结果表明,与其他三种C... 本文构建了Co质量分数分别为6%、8%、10%和12%的WC-Co/SiC/Diamond金刚石涂层硬质合金界面模型,利用分子动力学方法模拟了不同沉积温度对其界面结合强度的影响,从黏附功及键长分布两个方面进行具体分析。黏附功分析结果表明,与其他三种Co含量界面模型相比,WC-6%Co/SiC/Diamond界面模型在七个沉积温度下所包含的两种界面的黏附功值均为最高值,并且在不同沉积温度下,WC-6%Co/SiC/Diamond界面模型所包含的WC-6%Co/SiC界面、SiC/Diamond界面的黏附功分别在1123、1173 K时最大,为2.468、5.394 J/m^(2)。键长分布概率分析结果表明,与其他三种Co含量界面模型相比,在任一沉积温度下,WC-6%Co/SiC/Diamond界面模型各界面处键长分布范围的最大值较小,且在1123 K时在WC-6%Co基体上沉积SiC中间层,在1173 K时在SiC中间层上沉积Diamond涂层后,该界面模型界面处的键长最短,键能最大,界面结合性能最好。 展开更多
关键词 金刚石涂层硬质合金 wc-co/SiC/Diamond 沉积温度 co含量 界面黏附功 界面结合性能 键长
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超粗晶WC-Co硬质合金制备技术及发展趋势 被引量:5
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作者 张文科 顾金宝 +6 位作者 时凯华 董定乾 向新 熊萧 贺逢源 廖军 张立 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期97-101,共5页
超粗晶硬质合金因其独特的组织特征,表现出良好的抗冲击性、耐磨性、抗热疲劳性等优势,在凿岩、冲压模具、热轧辊领域具有极大的发展潜力,在硬质合金领域备受关注。本文概述了超粗晶硬质合金的特点及增韧机理,介绍了目前粗颗粒WC原料粉... 超粗晶硬质合金因其独特的组织特征,表现出良好的抗冲击性、耐磨性、抗热疲劳性等优势,在凿岩、冲压模具、热轧辊领域具有极大的发展潜力,在硬质合金领域备受关注。本文概述了超粗晶硬质合金的特点及增韧机理,介绍了目前粗颗粒WC原料粉末和超粗晶硬质合金的制备工艺,以及超粗晶硬质合金性能强化方法的探索情况,最后对超粗晶硬质合金的发展趋势提出了几点思考。 展开更多
关键词 超粗晶wc-co硬质合金 wc粉末 制备技术 力学性能
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