铸钢0Cr13Ni5Mo表面电火花沉积YG8涂层的组织和性能

采用新型电火花设备在铸钢表面制备了YG8涂层,采用SEM、XRD技术研究其微观组织和耐磨性能。结果表明:沉积层主要由Co3W3C、Fe3W3C、Fe3Mo3C、WC1 x和Fe7W6C等相组成;沉积层与基体冶金结合,细晶碳化物相弥散分布在沉积层中,能提高沉积层的硬度,平均硬度为1 896.8HV,比基体硬度提高了5倍;沉积层磨损性能是基体的3.4倍,沉积层磨损机理主要是粘着磨损、颗粒磨损和氧化磨损的综合作用;沉积时骤热骤冷过程中形成的细晶粒硬质相是提高沉积层硬度和耐磨性的主要因素。

45钢表面电火花沉积多层YG8涂层的组织和耐磨性

采用电火花沉积技术在45钢表面制备了YG8多层沉积涂层,研究了涂层的微观组织及耐磨性能。结果表明,通过优化的多层沉积工艺参数可以获得组织均匀致密且与基体呈冶金结合的沉积层,且比单层沉积层厚度更大、孔隙更少;沉积层主要由Fe3W3C,Co3W3C,W2C和Fe2C等相组成;沉积层中弥散分布有大量的超细碳化物颗粒;沉积层的最高硬度为1785.7 HV,平均硬度为1677.3 HV,其耐磨性能是45钢基体的2.1倍;沉积层的磨损机制主要是疲劳磨损,涂层中弥散分布的超细硬质相是沉积层硬度及耐磨性能提高的主要因素。

混合稀土氧化物与再生WC-Co粉制备YG8硬质合金的研究

以混合稀土和再生WC-Co粉混合制备YG8硬质合金为研究对象,对合金性能和组织进行检测。结果表明:混合稀土的加入对合金样品的密度和硬度无影响,对合金的矫顽磁力、钴磁和抗弯强度产生一定的影响,但并不明显。与原生WC粉末制备的硬质合金相比,再生粉末制备的硬质合金,其钴磁和抗弯强度等性能下降严重,而且组织中出现明显的脱碳现象。

YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊连接

用自行研制的CuMnNi钎料对YG8硬质合金与42CrMo钢在不同钎焊温度、不同钎缝宽度下进行了真空钎焊工艺试验;用SEM、EPMA、EDS、润湿角测量仪和电子万能试验机等分析测试了焊接接头的显微组织、润湿角和三点弯曲强度。结果表明:该钎料对两种母材均具有良好的润湿性,最佳钎焊温度为1 030℃;在1 030℃下钎焊,钎缝宽度为0.3 mm时,可获得最高的接头抗弯强度510 MPa;在钎缝区存在铁、钴、镍等元素的长程扩散,并在钎缝界面处形成以FeCoNi为基的单相固溶体,有利于接头的冶金结合,提高其力学性能。

YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊工艺研究

采用自行研制的CuMnNi钎料对YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊工艺进行了研究。通过三点弯曲试验、润湿性试验、扫描电镜及能谱分析等手段探讨了钎焊温度、钎焊间隙大小对钎焊接头组织和性能的影响。结果表明:钎料对两种母材具有良好的润湿性,钎焊温度在950℃、钎缝宽度为0.20mm时,可获得最优钎焊接头,接头抗弯强度达到436MPa。在钎缝界面区,形成以FeCoNi为基的固溶体。

钎焊温度对YG8硬质合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢钎焊接头组织与力学性能的影响

以L304银焊片为钎料,对YG8硬质合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢进行高温氩气保护钎焊,通过显微组织观察、能谱分析、硬度测试、室温剪切试验等,研究了钎焊温度对钎焊接头组织及力学性能的影响。结果表明:随着钎焊温度的升高,接头焊缝的组织更加均匀致密,钎料逐渐熔化且充分填充焊缝,钎焊质量变好,但当钎焊温度高于920℃时,钎焊接头出现过热现象,组织粗大,钎焊质量变差;随着钎焊温度的升高,钎焊接头的剪切强度和显微硬度均呈先增大后减小的趋势;当钎焊温度为910℃时,钎焊接头的剪切强度为147.5MPa,显微硬度为194HV,钎焊接头的综合力学性能最好。

焊接温度对Cr12钢与YG8硬质合金焊接接头组织及性能的影响

研究了Cr12钢与YG8硬质合金在真空钎焊中,不同的焊接温度对接头组织及性能的影响。通过试验得出焊接Cr12钢与YG8硬质合金的最佳温度。

AgCuTi钎料对YG8硬质合金及PCBN的润湿性研究

AgCuTi钎料用于YG8硬质合金和PCBN的真空钎焊,其润湿性受母材、钎焊温度及保温时间的影响较大。在真空炉中进行AgCuTi钎料对YG8硬质合金及PCBN的润湿性研究。试验结果表明:AgCuTi钎料能够良好地润湿母材,且随着钎焊温度及保温时间的增加,润湿性越好;AgCuTi钎料对PCBN的润湿性优于对YG8硬质合金的润湿性,原因在于钎料与PCBN间元素扩散程度更高,且钎料中的Ti元素与BN发生了化学反应。

Cr12钢与YG8硬质合金焊接接头组织及性能研究

硬质合金主要用于制造刀具、采掘工具以及整体刀具等双金属结构,切削部分为硬质合金,基体为钢。大部分硬质合金工具是用焊接的办法镶嵌在基体上使用,焊接工艺参数将直接影响焊接接头的组织性能。采用真空钎焊焊接Cr12钢与YG8硬质合金,研究不同钎缝宽度对焊接接头组织及性能的影响。通过试验表明,采用Cu MnCo钎料,在1 070℃温度下真空钎焊,钎缝宽度控制在0.1 mm,所得到的焊接接头抗弯强度最高,组织性能最好。

再生WC-Co粉与混合稀土制备YG8硬质合金存在的脱碳问题研究

以再生WC粉混合制备YG8为研究对象,通过对合金性能和组织进行检测,结果发现,稀土的添加并没有抑制脱碳现象的生成,相反在一定程度上还加剧了碳的脱除。此外,与原生WC粉末制备的硬质合金相比,再生粉末制备的硬质合金,合金样品组织中出现更为明显的脱碳现象,这主要归因于再生粉末本身晶粒尺寸分布不均,杂质含量偏高等缺点,使粉末在球磨过程中易吸附有害气体,并出现更多的孔隙、空洞等缺陷,为碳的氧化或扩散提供动力。

压制工艺及稀土添加量对YG8硬质合金性能的影响

采用真空烧结方法制备了YG8硬质合金。研究了压制压强、保压时间和稀土（Y_2O_3）添加量对合金性能的影响。结果表明：压强和保压时间对合金的性能影响不大;合金的密度、硬度和抗弯强度随Y_2O_3含量的增加表现出先升后降的势态;当压强为100MPa,保压时间为1min,Y_2O_3含量为1wt%Co含量时,合金获得了更优异的综合性能,其密度、硬度和抗弯强度值分别达到14.77g·cm（-3）、92.2HRA和1825MPa。

YG8硬质合金刀具干切削铝合金表面粗糙度及刀具磨损研究

采用YG8硬质合金刀具对铝合金进行干切削正交试验,采用共聚焦显微镜测量加工表面粗糙度,分析切削参数进给量、切削速度、背吃刀量对铝合金加工表面粗糙度的影响规律。结果表明:进给量对加工表面粗糙度影响较大,其次是切削速度,而背吃刀量的影响相对较小。采用扫描电子显微镜(SEM)观察刀具磨损表面形貌,采用能谱分析仪(EDS)对刀具磨损表面进行元素分析,分析研究了刀具磨损机理。

TC4钛合金与YG8硬质合金高频感应钎焊组织及性能研究

在钎焊温度920~970℃和钎焊保温时间20s条件下,采用B-Cu64MnNi钎料对TC4钛合金与YG8硬质合金进行真空高频感应钎焊实验。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射分析(XRD)对钎焊接头的显微组织、成分分布和相结构进行了研究,测试了接头的抗拉强度并观察分析了断口形貌及其元素分布。结果表明,钎焊温度为920~940℃时TC4与YG8钎焊接头显微结构为:TC4/β-Ti/TiCu+Ti3Cu4+TiMn+Cu(Mn,Ni)/YG8,钎缝呈镶嵌结构;随钎焊温度升高,脆性片状组织TiMn增多,镶嵌结构破坏,接头性能明显降低;钎焊温度为930℃时,获得的接头抗拉强度最高,为206MPa。

YG8硬质合金表面的C+V双离子注入研究

为了增强YG8硬质合金的性能,应用金属蒸汽真空弧离子源在其表面进行了几种不同剂量的C+V双离子注入处理.通过金相显微镜、X射线衍射以及拉曼光谱等方法,对注入试样表面进行了结构表征和分析.实验结果表明:注入后硬质合金表面有C、VC和V7O3等新相生成,且C+V双离子注入对形成类金刚石结构有积极地促进作用;此外,还发现了样品表面的硬度、摩擦系数以及防腐蚀能力等性能均得到明显的改善.分析认为,硬质合金表面的C+V双离子注入改性,不仅受到了新相生成的的影响,而且与注入本身的机制相关.

焊接时间对YG8/低碳钢扩散焊接头微观组织的影响

以真空扩散焊为手段,在扩散焊时间(30~90 min)下,对YG8硬质合金与低碳钢进行了焊接。使用光学显微镜、扫描电子显微镜对各试样接头进行了检测分析,对比分析了焊接时间对接头显微组织形貌和元素扩散的影响。实验结果表明,扩散焊接时间会影响钢晶粒和硬质合金颗粒的大小,并且对元素扩散也有显著影响;适当延长焊接时间,导致硬质合金和钢晶粒一定程度的长大,焊接接头结合面的间隙和孔洞减少;在焊接过程中,Co和Fe的扩散现象明显,在焊缝附近有富集,可能生成了Fe-Co固溶体。在焊接时间为60 min的试样中,钢基体中有WC颗粒的出现。

钎焊金刚石砂轮磨削YG8硬质合金的试验研究

采用细粒度钎焊金刚石砂轮(粒度100/120)对YG8硬质合金进行磨削性能评价。结果表明:法向磨削力和切向磨削力均随着砂轮线速度的增大而减小、随着工件进给速度和磨削深度的增加而增大,其中磨削深度对磨削力的影响最大;法向磨削力与切向磨削力存在线性关系,其比值约为4.17;砂轮/工件接触面符合库伦摩擦定律,滑动摩擦系数为0.24;磨削后工件表面粗糙度随着砂轮线速度的增加而下降、随着进给速度和切深的增加而增加,其垂直方向粗糙度0.6~0.9μm,平行方向粗糙度0.05~0.2μm。

YG8碳化钨硬质合金冲蚀磨损性能研究

采用自制的激波驱动气固两相流冲蚀磨损实验装置,分别选用厚度为0.13mm、0.20mm和0.30mm的铝片,通过调节颗粒冲击速度和冲击角度对钴基碳化钨(WC-Co)硬质合金YG8进行冲蚀磨损实验,结合扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分析气固两相流作用的冲蚀磨损形成机理。实验结果表明,随着颗粒冲击速度的增加,材料的冲蚀磨损率增大。随着颗粒冲击角度的增大,材料的冲蚀磨损率呈现先增大后减小的趋势,当冲击角度为75°左右时冲蚀磨损率达到峰值,WC-Co硬质合金呈现脆性材料的磨损性能。YG8材质的失效机理为高角度冲击作用下表面产生凹坑和裂纹,并进一步导致表面材料的剥落。

微织构(W,Mo)C基刀具和YG8刀具对钛合金干切削性能的影响

刀具切削钛合金时存在切削温度高、单位面积上切削力大等问题,微织构刀具可以有效减小摩擦力,减小切削力。通过正交实验法设计微织构参数,研究微织构参数对Al 2O 3/La 2O 3/(W,Mo)C无黏结相硬质合金刀具以及YG8刀具切削钛合金实验的切削性能影响。实验结果表明,合适参数的沟槽型微织构能有效降低Al 2O 3/La 2O 3/(W,Mo)C无黏结相硬质合金刀具和YG8刀具切削TC4钛合金的切削力,相同沟槽参数下,无黏结相硬质合金刀具的切削力明显低于YG8刀具的切削力;合适参数的沟槽型微织构能有效降低刀具刀屑界面的摩擦系数,相同沟槽参数下,无黏结相硬质合金刀具的摩擦系数大都低于YG8刀具的摩擦系数;沟槽深度10μm、沟槽间距100μm以及沟槽宽度30μm的沟槽参数下,切削钛合金时,无黏结相硬质合金刀具前刀面无明显磨损,后刀面只有边界磨损,YG8刀具发生崩刃,前刀面出现切屑的滞留。

钎焊温度对SiC/YG8接头微观组织的影响

在保温时间为5 min、钎焊温度为940～990℃条件下,采用CuMnNi钎料钎焊SiC陶瓷与YG8硬质合金.利用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对接头的微观组织进行分析,研究钎焊温度对接头微观组织的影响.结果表明：在靠近SiC一侧生成一层带状反应层,主要由Cu基固溶体、硅化物、碳和碳化物组成;焊缝主要由基底Cu基固溶体以及Mn、Si、Co、Cu、Ni元素形成的化合物组成.随着钎焊温度的增加,焊缝的宽度减少,焊缝中心的Cu基固溶体基底减少,而化合物相增多.

稀土氧化物对再生YG8硬质合金性能的影响

以锌熔法回收的WC-Co粉末为原料,采用常规硬质合金生产工艺制备添加不同含量Y2O3和Nd2O3的再生YG8硬质合金,并对其进行密度、硬度、抗弯强度以及断口形貌检测分析,探讨了稀土氧化物对硬质合金的强化机理。结果表明,添加Y2O3的硬质合金钴磁值升高,添加Nd2O3的钴磁值降低;稀土氧化物Y2O3和Nd2O3对硬质合金密度、硬度影响均不大,添加量为0.5%时,硬度达到最大,分别为89.5、89.3 HRA;抗弯强度随着稀土氧化物含量的增加明显提高,添加0.7%Y2O3和0.7%Nd2O3的硬质合金抗弯强度分别达2 200、2 102.8 MPa,比未添加稀土氧化物的再生YG8硬质合金提高了22.2%和16.8%;添加Y2O3的硬质合金细小晶粒的比例更大,粗大WC晶粒得到更大程度的细化,且分布更加均匀,韧窝状形貌更加明显,分布更加集中。