超细晶WC-Ni_3Al硬质合金的显微组织与性能研究

采用高能球磨及低压烧结方法,制备了超细晶WC-Ni_3Al硬质合金。通过X射线衍射、扫描电镜、力学性能及腐蚀性能测试,研究了Ni_3Al含量对超细晶WC-Ni_3Al的硬质合金的组织与性能影响。结果表明:随Ni_3Al含量的增加,合金的硬度和抗压缩强度逐渐下降,合金的断裂韧性明显增加,而其抗腐蚀性能则明显下降。

添加LaB_6对超细晶WC-Ni_3Al合金的组织与力学性能影响

通过球磨与低压烧结方法,制备超细晶WC-Ni3Al硬质合金。采用X线衍射、扫描电镜及力学性能测试方法,研究La B6掺杂对超细晶WC-Ni3Al合金的组织与力学性影响。研究结果表明:添加适量La B6可以提高烧结体的致密度和断裂韧性,减少WC颗粒的反常长大,抑制基体合金中的脱碳相Ni3W9C4的生成,但当加入过量的La B6后合金中出现另一种脱碳相Ni2W4C。在1 500℃烧结后,添加质量分数为0.096 7%La B6到WC-Ni3Al硬质合金中,合金的断裂韧性从13.1 MPa·m1/2提高到15.6 MPa·m1/2,而抗压缩强度达到3 500 MPa。

微波加热快速烧结WC-Ni_(3)Al-B硬质合金的组织与性能

本研究采用微波烧结技术制备了不同Ni_(3)_Al含量的硼掺杂WC-Ni_(3)_Al硬质合金材料,研究了烧结工艺和Ni_(3)_Al含量对力学性能和微观组织的影响。研究表明,使用微波烧结可以在较短的时间内制备出性能优异的WC-Ni_(3)_Al-B合金。随烧结温度升高,合金的相对密度和弯曲强度先升后降。Ni_(3)_Al含量的增加可以降低合金的烧结温度,随Ni_(3)_Al含量增加其弯曲强度和断裂韧性升高,硬度下降。当Ni_(3)_Al含量为10%、在1450℃、烧结15min时,合金具有较高的综合力学性能。

超细晶硬质合金中VC/Cr_3C_2对晶粒长大的抑制作用及机理研究

研究了超细晶硬质合金VC/Cr3C2抑制剂作用及抑制机理。研究发现复合添加VC/Cr3C2可以有效抑制WC-10Co合金烧结过程中晶粒的连续长大,合金平均晶粒尺寸为0.5μm,具有较高TRS(横向断裂强度Transverse Rupture Strength)和硬度。TEM和EDS分析发现抑制剂元素的主要存在方式是溶解在粘结相中且分布均匀,未发现抑制剂元素偏聚和第二相析出,说明抑制机理在于抑制剂元素溶入粘结相Co后,显著降低W,C在Co中的溶解度,使液相烧结阶段WC晶粒的溶解-析出过程受到阻碍,从而抑制液相烧结阶段的晶粒连续长大。

WC-Ni3Al硬质合金切削奥氏体不锈钢的切削力及磨损研究

采用正交试验法对WC-Ni3Al硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢过程中的切削力及磨损性能进行研究,并对切削深度、进给量以及切削速度对切削力的影响进行分析。利用指数回归分析建立主切削力的经验公式,结合切削用量显著性分析对主切削力进行了对比分析。试验表明:切削深度对切削力的影响最大;与WC-Co硬质合金相比,WC-Ni3Al硬质合金刀具的切削力以及后刀面磨损均优于WC-Co刀具。

SPS烧结制备WC-6Co-1.5Al硬质合金的研究

针对WC-6Co-1.5Al球磨粉末,研究SPS烧结工艺对烧结合金密度、组织、力学性能及断口形貌的影响规律。研究结果表明:在脉冲电流基值为360A、峰值为3 000A、频率为50Hz、占空比为50%,恒流电流为1 500A,总烧结时长为6min,烧结压力为30MPa的工艺参数下,利用脉冲电流烧结1min后,继之以恒流电流烧结5min,可获得密度、硬度和弯曲强度分别达14.2g/cm3、94HRA和1 660MPa的超细晶WC-6Co-1.5Al硬质合金块体材料;进一步延长或缩短脉冲电流烧结时间,烧结体的密度、硬度和弯曲强度反而下降。

WC-Ni3Al硬质合金的现状及其刀具前景展望

目前,切削钛合金所用的刀具材料普遍是WC-Co硬质合金。在切削过程中,粘结相Co容易向工件扩散,出现粘刀现象,从而缩短刀具的使用寿命。为了解决此问题,众多的研究者试图通过添加其他粘结剂替代传统Co类粘结剂来制备硬质合金刀具材料。有研究表明,Ni3Al因其具有良好的抗氧化性、轻比重和低成本等特点,并且在高温下其屈服强度随温度的上升而提高成为研究热点。本文介绍了Ni3Al作为粘结剂对WC基硬质合金材料的影响,发现Ni3Al质量分数为10%时,其力学性能较好。通过对比WC-10%Ni3Al硬质合金与WC-8%Co硬质合金,发现WC-10%Ni3Al硬质合金具有更加优异的切削性、耐磨性、抗氧化性、耐腐蚀性等性能,展现了其作为刀具材料的巨大潜力。提出了WC-10%Ni3Al硬质合金刀具代替传统硬质合金刀具作为切削加工刀具使用的可能,并分析了该刀具存在的不足之处及对应的解决方法。

添加Al_2O_3对粗晶WC-10%Co硬质合金力学性能和显微结构的影响

以超粗碳化钨粉和球形钴粉为原料,通过在粗晶WC-10%Co基体中加入细微Al2O3颗粒,通过低压烧结制备粗晶硬质合金。采用金相显微镜、扫描电子显微镜观察合金微观形貌,测定抗弯强度、冲击韧性、硬度等力学性能。结果表明:添加一定含量的Al2O3可以使硬质合金的晶粒细化,晶粒形貌趋向球化而且分布均匀,因为球化WC晶粒和较大的Co相平均自由程的存在使得裂纹产生偏转、分叉和不连续现象,从而提高硬质合金的抗弯强度,冲击韧性和耐磨性。添加是质量分数0.4%的Al2O3使合金的抗弯强度从2 492 MPa提升到2 832 MPa,冲击韧性从6.18 J/cm2提升到7.52 J/cm2。

低温热处理以及高能球磨对制备超细氧化铝的影响

以Al2(SO4)3与(NH4)2CO3为原料,采用液相沉淀法,制备出前驱物NH4Al(OH)2CO3(碱式碳酸铝铵),利用低温热处理以及高能球磨对前驱物进行了处理,并煅烧得到-αAl2O3。运用XRD、振实密度、SEM等现代分析检测技术对样品进行表征。结果表明:采用低温热处理能改善Al2O3粉体的分散性,并能在一定程度上促进Al2O3的晶型转变;采用高能球磨能在很大程度上改善Al2O3粉体的分散性,并且能极大地促进Al2O3的晶型转变,制备出片状Al2O3粉末。经过低温热处理与高能球磨的前驱物,在1 100℃煅烧2h,能得到无团聚、粒径为500nm左右的片状超细-αAl2O3粉末。

高能微弧合金化法制备的Ni_3Al(Cr)涂层的显微组织及高温氧化性能

采用高能微弧合金化技术,通过控制输出功率、电压、沉积时间等工艺参数,成功地在K3合金表面制备致密的Ni_3Al(Cr)超细晶合金化层.合金化层与基体之间是冶金结合、且制备过程对K3基体的热影响很小.在900℃空气中氧化400 h的结果表明,Ni_3Al(Cr)合金化层比相应的铸态Ni_3Al(Cr)电极和K3高温合金具有更好的高温氧化性能,它形成的富Al_2O_3氧化膜连续致密、粘附性良好,这得益于晶粒细化增加了短路扩散路径,降低了形成富Al氧化膜所需的临界Al含量.

技术动态

超细Al（OH）3对聚丙烯球晶结构和性能的影响,江苏九鼎集团20kt／a生物可降解塑料项目开工建设,