碳含量对微波烧结亚微米硬质合金组织与性能的影响

采用微波烧结工艺制备WC-Co亚微米级硬质合金。由于微波烧结硬质合金脱碳现象严重,采用添加活性炭的方式加以改善。实验采用的总配碳量质量分数为8.84%、9.28%、9.71%、10.14%。结果表明:总配碳量为9.28%～9.71%时,微波烧结硬质合金组织性能较理想。微波烧结与常规烧结WC-Co亚微米硬质合金相比烧结温度低,保温时间短,实现了瞬时烧结,WC晶粒尺寸在烧结过程中长大不明显。微波烧结试样硬度平均值为91.8 HRA,最高为94.5HRA,均高于常规烧结结果(89.5 HRA、90.7 HRA)。但是强度、密度较常规烧结低。

超细WC-Co复合粉热压烧结制备亚微米硬质合金

以原位还原所得超细WC-6%Co复合粉为原料,研究了热压烧结制备硬质合金材料的工艺过程,并分析了材料的物理性能及力学性能。结果表明:将平均粒径约300nm的超细WC-Co复合粉在热压炉中于1 370℃烧结1.5h,可得到平均晶粒度为600nm、相对密度99%且具有良好综合力学性能的亚微米WC-Co硬质合金。

亚微米硬质合金顶锤的研制

以亚微米W C粉和超细Co粉为原料,添加晶粒抑制剂,并采用压力烧结,可得到硬度和强度均有较大提高的硬质合金顶锤。文章通过实验数据分析了这一工艺过程。

亚微米晶WC-Co硬质合金中粗晶组织的形成

原料粉末氧化问题是亚微米晶硬质合金生产中一个不可回避的难题,因为氧化料会在硬质合金制备过程中形成粗晶或孔洞,使合金性能降低。本文在亚微米晶WC-Co硬质合金中添加氧化料并在不同温度下烧结,采用SEM观察氧化料在烧结过程中的形貌变化特征。结果表明压坯中的氧化料在烧结后会形成明显的粗晶组织。氢气烧结条件下粗晶组织更加明显。对粗晶组织的形成机理进行探讨,认为粗晶组织的形成是气相反应的结果,中间经过产生脱碳相组织CoxWyCx和W2C的过程。TG-DSC结果表明,在常压Ar气氛条件下,碳粉还原Co3O4的反应温度为732℃,碳粉还原WO3的反应温度为1 050℃。