超细/纳米晶无黏结相WC硬质合金的研究进展

无黏结相WC硬质合金(Binderless tungsten carbide,BTC)因具有传统硬质合金无可比拟的优异耐磨性、抗腐蚀性、极佳的抛光性和抗氧化性,在耐冲蚀、高耐磨的工具、精细刀具以及石油、页岩气开采等领域有很好的应用前景。超细/纳米晶BTC制备的关键问题之一是如何控制WC晶粒的长大,本文从超细/纳米WC粉末的制备技术、BTC材料成分设计及成型工艺和烧结技术等方面对超细/纳米晶BTC的相关研究成果进行综述,强调了原料WC粒度、第二相化合物添加、先进成型工艺和烧结技术在BTC致密化过程中的关键作用,对比了不同成分体系、不同烧结工艺下超细/纳米晶BTC材料的性能差异;指出超细/纳米晶BTC制备过程中存在的主要问题为致密化和强韧化,可通过已开发的多种先进烧结技术及第二相增强增韧技术来解决,但尚未实现工业化应用;最后,阐明了超细/纳米晶BTC的发展趋势为在低温低压下获得更细的致密烧结体。

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。

WC-Al_(2)O_(3)复合材料在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为

通过真空热压烧结法制备了WC-Al_(2)O_(3)复合材料。采用电化学腐蚀法研究了WC-Al_(2)O_(3)复合材料在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为,主要测量了开路电位、极化曲线和阻抗谱,并通过SEM和XPS对试样的腐蚀表面进行表征。结果表明,WC-Al_(2)O_(3)复合材料在NaCl溶液中的腐蚀机制为WC相的氧化和Al_(2)O_(3)相的溶解。随着NaCl溶液浓度的增加,腐蚀电流密度由19.2μA/cm^(2)减小至7.5μA/cm^(2),总阻抗由17870Ω·cm^(2)增大至21534Ω·cm^(2),WC-Al_(2)O_(3)复合材料的耐腐蚀性能逐渐提高。当NaCl溶液浓度较高时,溶液中溶解氧含量的降低成为控制电化学腐蚀的主要因素。较低的溶解氧含量抑制了阴极电化学反应过程,进而抑制了整体电化学腐蚀速率。