Cr、V、Ta添加剂对超粗晶和特粗晶硬质合金电化学腐蚀行为的影响

以WC–8.4Co、WC–8.4Co–0.4Cr3C2、WC–8.4Co–0.4VC和WC–8.4Co–0.4TaC等4组超粗晶和特粗晶硬质合金为研究对象,采用Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究4组合金在pH=1的H2SO4溶液、pH=7的Na2SO4溶液以及pH=13的NaOH溶液中的电化学腐蚀行为,采用扫描电镜观察合金的腐蚀表面。结果表明,与WC–8.4Co合金相比,在3种不同pH值腐蚀溶液中WC–8.4Co–0.4Cr3C2、WC–8.4Co–0.4VC和WC–8.4Co–0.4TaC合金的耐腐蚀性能均得到改善,Cr3C2改善合金耐腐蚀性能的效果最佳;4组合金在pH=13的NaOH溶液中的耐腐蚀性能均优于其在pH=1的H2SO4溶液中的耐腐蚀性能。合金腐蚀机理为:与溶液接触时,合金中Co粘结相优先腐蚀,产生活性溶解,同时WC发生局域腐蚀。

Cr、V、RE添加剂对特粗晶与超粗晶硬质合金微观组织与性能的影响

利用特粗晶与超粗晶硬质合金粗大粘结相平均自由程以及粗大WC原料粉末的特性,研究单一Cr、V以及Cr-RE与V-RE添加剂对特粗晶与超粗晶WC-Co合金微观组织结构、物理力学性能以及合金中Co粘结相纳米压痕力学性能的影响。结果表明,在此合金体系,Cr的加入可使合金保持微观组织结构均匀、WC晶粒粗大以及高韧性的特性,而且可使Co粘结相纳米压痕硬度HV2 mN提升了20.5%;V的加入使合金中WC晶粒大小出现明显两极分化,并显著降低合金韧性;微量混合稀土(RE)对V和Cr在合金中的作用行为影响不显著;合金矫顽磁力、硬度以及Co粘结相弹性模量对合金成分变化不敏感。

特粗硬质合金制备工艺的开发

通过控制球磨时间,球料比及保持WC粉原有碳含量,采用结晶完整性好的WC粉开发出性能优异的特粗晶硬质合金。结果表明,采用结晶完整性好,费氏粒度为30μm的碳化钨粉末为原料制备合金,可以制备出WC晶粒度达到8μm,物理性能优异的WC-Co硬质合金。