YG20C硬质合金的SPS烧结工艺研究

采用正交试验优化YG20C硬质合金的SPS烧结工艺,研究烧结温度、烧结时间和烧结压力对材料性能的影响,并制备硬质合金。结果表明：YG20C硬质合金粉末经1 070℃×15 min×60 MPa最佳工艺烧结后,WC晶粒细小均匀地分布在Co基体上,致密度达到99.4%,硬度达到89.2HRA,比传统真空烧结提高2~3HRA。

非均匀WC颗粒对YG20C合金力学性能与组织结构的影响

在WC颗粒平均粒径为25μm的YG20C粗颗粒合金中,加入不同比例的平均粒径为2.0μm的WC,构成非均匀搭配,经湿磨、压制、烧结后测试结果表明,细颗粒碳化钨的加入量在20%时,合金有较高的强度,硬度以及较好的使用效果。

添加W粉对YG20C硬质合金组织及性能的影响

以在混合料阶段添加W粉与否的两种YG20C硬质合金为实验对象,研究了经不同烧结温度后W粉对合金常规性能(磁力、洛氏硬度、抗弯强度等)及显微组织的影响。结果表明:W粉的添加会促进YG20C硬质合金的晶粒长大,甚至导致异常粗晶的产生;添加W粉的合金γ相中固溶的W(或WC)的量从1 410℃的10.5%降至1 480℃的10%,而未添加W粉的合金从10.4%升至11.6%;此外,添加W粉的合金的抗弯强度随烧结温度的升高而大幅降低,从1 410℃升至1 480℃时降幅达到580 N/mm^2,而未添加W粉的合金的抗弯强度基本稳定在2 500 N/mm^2。

放电等离子烧结制备YG20C/Cr12MoV双金属复合材料

用M42和YG20C质量比为2∶1的混合粉末,利用放电等离子烧结技术制备了YG20C/Cr12MoV双金属复合材料,并对过渡层与Cr12MoV、YG20C两侧界面的微观组织、元素扩散及显微硬度进行了分析。结果表明,Cr12MoV钢内表面有一层宽度约为60μm的晶粒异常长大区,其硬度较低,对复合材料的连接性能产生不利影响;SPS烧结过程中,粉末颗粒之间的火花放电使Cr12MoV钢表层产生高温是造成晶粒异常长大、脱碳和贫Cr的主要原因;过渡层与Cr12MoV、YG20C界面过渡区宽度分别约为60μm和40μm,两界面处元素发生扩散,显微硬度呈梯度增加,连接性能良好。

细WC配比对非均匀YG20C合金性能的影响

研究了碳化钨粗颗细粒搭配对YG20C合金的力学性能与组织结构的影响,即在WC颗粒平均粒径为25μm的合金中,加入不同比例的平均粒径为2.0μm的WC颗粒,构成非均匀晶粒硬质合金。结果表明,非均匀YG20C合金的硬度和抗弯强度随着细晶粒碳化钨含量的增加都是先升高再降低。当细颗粒碳化钨比例为20%(文中含量均为质量分数)时,YG20C合金的综合力学性能最好,硬度和抗弯强度都达到"双高",其值分别为HRA83.5和2 800 MPa,比均匀YG20C合金的硬度和抗弯强度分别提高HRA1.2和400 MPa。并且非均匀YG20C合金的冲压使用效果最佳。

热－力循环对热处理硬质合金钴相结构的影响

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００动态应力应变／热模拟试验机对ＷＣ－２０％Ｃｏ（质量分数）热处理硬质合金进行热－力循环实验，借助ＸＲＤ技术分析计算了合金中钴粘结相的相组成，并在ＳＥＭ下观察了合金的微观组织，结果表明：合金经热－力循环后，钴相中面心β－Ｃｏ含量降低，密排六方ａ－Ｃｏ含量相应升高；热处理合金钴相中面心钻相对体积百分含量下降的程度低于常规烧结合金。热处理硬质合金制品使用寿命的提高与合金中钴相相结构动态变化程度有关。