刀具用W18Cr4V钢表面激光熔覆CoMoN/WC涂层组织与红硬性分析

选择W18Cr4V高速钢刀具作为测试基体,综合运用淬火与回火相结合的工艺处理基体。在其表面激光熔覆一层高硬度的CoMoN/WC涂层,实验测试分析各个回火温度得到的涂层硬度及其微观组织。研究结果表明:1)CoMoN/WC涂层跟基材达到了异冶金结合状态,在涂层内存Fe3W3C硬质相组织以及各类间隙态的化合物,使涂层获得很高的硬度。位于涂层中上区域存在大量的树枝晶与部分等轴晶,在中部区域形成了许多大尺寸树枝晶,在涂层底部存在许多小孔以及许多大尺寸的黑色组织。涂层形成了梯度硬度分布状态,相对于基体发生了硬度的大幅提升。三次回火+淬火循环处理涂层获得更高硬度;当回火温度上升后,涂层的硬度表现为不断减小。对试样进行高温处理后会引起晶粒的长大现象,同时减弱了组织细化的效果,形成了更多的位错数量。

高能球磨制备纳米级WC/Cu复合粉末的研究

利用XRD、SEM等分析研究了高能球磨时间对WC/Cu复合粉末结构、形貌及相的影响。结果表明 ,随球磨时间的延长复合粉末发生细化达到纳米级粒度 ,球磨 2 4h可获得稳定晶粒尺寸 ,最小晶粒尺寸为 2 1 5nm。其中WC粉末晶粒细化速率较Cu的慢 ;球磨过程中 ,有少量的WC固溶于Cu中 ,形成Cu(WC)

粉末结构对冷喷涂纳米结构WC-Co沉积行为的影响

纳米结构WC–Co具有比常规WC–Co更高的硬度,因此受到了广泛关注。冷喷涂制备纳米结构WC–Co涂层过程中,因粒子温度低于熔点,沉积过程需要依靠WC–Co粒子的塑性变形,然而WC–Co粒子变形能力有限,使得WC–Co涂层难以实现有效沉积。文中从粉末结构角度出发,选用3种不同孔隙结构的WC–12Co粉末,运用扫描电镜研究不同结构WC–12Co单个粒子在基体上的沉积行为,分析了3种粉末在相同喷涂工艺参数下沉积的涂层的组织结构。研究发现,定点喷涂容易实现,沉积的WC–12Co沉积层组织结构致密,硬度接近块材,为粉末的连续沉积制备涂层提供了可能。涂层的连续沉积需要粉末和基体材料均产生一定的变形,具有一定孔隙结构的纳米结构WC–Co粉末,因其多孔结构促进了粉末拟变形的发生,适合于冷喷涂制备纳米结构WC–Co涂层。

WC增强Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金钢的制备及其耐磨性能研究

为了提高铁基复合材料的耐磨性能,采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备WC颗粒增强Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金钢,并运用X射线衍射仪、金相、扫描电子显微镜等分析烧结试样的相组成、显微组织以及磨损后的表面形貌,进而研究烧结试样的磨损性能和磨损机制。结果表明,烧结试样的显微组织主要由珠光体、奥氏体和WC组成,并且随着WC添加量的增加,烧结试样的组织中的奥氏体质量分数也相应增加而珠光体的质量分数相应减少;烧结试样的平均摩擦因数和磨损量都随着WC质量分数增加呈现先减小后增大的趋势,当WC质量分数为15%时,烧结试样具有较好的耐磨性能,其密度和硬度分别为8.46 g/cm3和58.2 HRC,与不含WC的试样相比,其平均摩擦因数和磨损量分别降低18%和97%,相应的磨损机制主要为磨粒磨损,并辅以黏着磨损。

两步碳化法生产优质粗颗粒WC粉末

研究了用两步碳化法制备粗颗粒WC粉末,两步碳化法减少W粉碳化过程中的炸裂。实验表明,用两步碳化法制备的WC粉末粒度均匀性好。另外,还有化合碳高,游离碳低,为单一相,有害杂质含量少,晶内亚晶尺寸均匀,显微缺陷少等特性。

气流粉碎方法制备超细WC粉末

气流粉碎技术是一种有效的粉末细化方法,目前主要应用于化工、医药等领域,在硬质合金制备领域应用气流粉碎技术目前还鲜有报道。以同种WC粉末为原料,分别采用高能球磨和气流粉碎的方法细化,通过实验对比两种工艺制备出粉末的物理性能及粒度分布、微观结构。发现气流粉碎方法细化粉末粒度小、分布均匀、无团聚、性能较好,适宜于制备高性能超细硬质合金。

高能球磨合成纳米WC-Co复合粉末的特性

采用变转速多次循环高能球磨工艺在 3 2min制备出了平均晶粒尺寸约为 2 5nm的纳米WC 10Co 0 .8VC 0 .2Cr3C2 (重量分数 )复合粉末 ,并用化学元素分析、XRD ,TEM ,DTA对纳米WC Co复合粉末的特性进行了表征和分析。结果表明 ,变转速多次循环高能球磨工艺制备的纳米WC Co复合粉末 ,化学成分合格 ,杂质含量低 ,球磨效率高 ;球磨过程是一个晶粒逐渐细化的过程 ,同时也是一个晶格畸变逐渐增加、粉末体系能量逐渐增大的过程 ;球磨得到的WC Co纳米复合粉末颗粒形貌基本为球形 ,粒径分布较宽 ,颗粒中存在着一些团聚体 ,平均颗粒尺寸约为 5 0nm ;纳米WC 10Co 0 .8VC 0 .2Cr3C2 (wt%)复合粉末的共晶点约为 12 80℃。纳米复合粉末中W ,Co ,V ,Cr元素分布均匀弥散。

以紫钨为原料制备优质超细WC粉末的实验

为了制备性能优良的超细WC粉末,选取紫钨与蓝钨为原料,研究了氧化物还原制备W粉以及钨粉碳化制备WC粉的工艺,并分析了两种原料以及制备的超细W粉和WC粉的性能和微观组织。结果表明:采用传统的工艺方法,紫钨适宜于制备超细颗粒钨粉,以紫钨为原料制备的W粉及WC粉末其物理性能均优于原料为蓝钨的产品。

爆炸粉末烧结法制取WC/Cu复合材料的研究

采用行星式球磨机球磨WC／Cu粉，并在直接粉末爆炸压制成型的装置中进行爆炸压实，制成WC增强Cu基复合材料。试验结果表明，常规的爆炸粉末压实起到了弥散强化作用，致密度为95％～97％，材料具有一定韧性，并且硬度有较大的提高，达到了WC颗粒增强的作用。可以认为能够通过爆炸压实的方法用WC／Cu粉末制取电极复合材料。

高能球磨制备纳米WC-8Co复合粉末

对采用高能球磨法制备纳米WC-8Co复合粉末的工艺条件进行了研究。实验采用逐步优化方式,研究液固比、球料比、球磨转速、球磨时间对粉末的特性的影响。采用SEM扫描电镜观察粉末形貌,用EDX能谱分析了粉末中Co元素的分布,检测了粉末中Co的化学成分,确定了液固比参数,通过检测粉末的比表面和BET粒度的变化优化球料比、球磨转速及球磨时间等工艺参数,采用最优化工艺得到了粉末比表面为6.82m2/g、BET粒度为59.4nm,Co相分布均匀的纳米WC-8Co复合粉末。

WC含量对Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C粉末冶金复合材料的孔隙形貌与性能的影响

在Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-lC粉末中添加了WC颗粒,采用常规混粉与烧结工艺,制备了WC含量分别为0%、5%、10%、15%、20%的Fe基复合材料,观察了材料的显微孔隙形貌,测试了材料的密度、硬度与抗弯强度等性能。结果表明,制备WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料时,需控制好WC的含量。5%的WC含量对Fe-l.5Cu-l.8Ni-0.5MO-1C烧结复合材料的性能有利,其综合性能较佳,硬度为95.3 HRB,抗弯强度为1031.3 MPa;WC可有效减少组织的细小孔隙,但易形成粉末团聚,且过多的WC对基体材料形成割裂效应,降低材料性能。

WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料研究进展

介绍了WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料,讨论了WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料的WC含量、组织结构、制备工艺、WC颗粒形貌及强韧化机理,并指出研发一种短流程、低成本的高性能WC颗粒增强Fe基粉末冶金复合材料及其制备工艺是Fe基复合材料未来发展的趋势之一。

Ni+WC基粉末激光熔覆对柱塞组织和硬度的影响

采用Ni+WC基粉末激光熔覆对严重磨损的高压水除鳞机用柱塞表面进行修复,利用光学显微分析和扫描电子显微分析方法,对熔敷层、结合层和基体进行显微组织观察及能谱分析,并测定了不同区域的显微硬度。结果表明:国外试样的基体是铁素体和奥氏体组成的双相钢,过渡层为Ni25、熔覆层为Ni60+WC的试样,熔覆层的组织分布均匀,熔覆层有大量的WC质点分布,显微硬度值较高,峰值硬度为1000HV。

超细/纳米WC-Co复合粉末制备技术的研究现状

介绍了超细/纳米WC-Co复合粉末的主要制备方法:液相还原法、氧化-还原法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和喷雾转化法,并结合笔者研究成果详细阐述了喷雾转化法的研究现状,指出该方法具有流程短、粉末组元均匀化及晶粒纳米化等优点,但在粒度及形貌控制、组元迁移和低温原位还原碳化三个方面还需更加深入的理论研究。

用气流粉碎分级法对超细WC粉末研磨

超细硬质合金具有高硬度、高耐磨性的优异性能,保证超细硬质合金的晶粒度小而且均匀的一个关键因素就是以粒度细小、分布均匀的超细W C粉末为原料。在超细W C粉末的制备过程中,对从氧化物还原、碳化后得到的W C粉末的后续处理非常重要,目前普遍采用的是球磨粉碎,但是经过机械方法粉碎后的超细粉末,很难使物料达到所需粒度要求,产品往往处于一个较大的粒度分布范围。文中讨论了一种新型的粉碎技术——气流粉碎分级技术,它兼有气流粉碎和气流分级,使得到的粉末在气流粉碎下细化、在气流分级下减小其粒度分布。气流粉碎分级技术是当今世界原材料加工技术的重要方面,将其应用于超细硬质合金的制备中有很重要的实际意义。

WC粉末中的生长孪晶

通过对不同氧化钨前驱氧化物的采用,研究两步碳化法对WC粉末微观结构的影响,在国内首次探讨WC粉末中生长孪晶的形成机制及其结构特点,阐述生长孪晶对硬质合金性能的影响。

WC添加量对Ni60基合金粉末喷焊层耐磨耐蚀性的影响

采用"一步法"氧气-乙炔火焰喷焊技术,在Q235钢基体上分别喷焊Ni60、Ni60+20%WC和Ni60+35%WC三种合金粉末,对喷焊层进行了金相观察、硬度试验和干摩擦磨损、腐蚀磨损试验,分析了三种合金粉末的喷焊层的金相组织,探讨了WC加入量对喷焊层硬度以及对喷焊层耐磨耐蚀性能的影响。结果表明,WC含量升高,Ni60基合金粉末喷焊层的耐磨耐蚀性提高。

超细WC粉末Fsss粒度与超细硬质合金中WC晶粒度无法对应的原因分析

以两种不同工艺制备的超细WC粉末为原料制备超细硬质合金,从WC粉末中的团聚体和烧结颈两方面来分析超细WC粉末Fsss粒度与超细硬质合金中WC晶粒度无法对应的原因。结果表明:超细WC粉末中团聚体、烧结颈的存在会导致其Fsss粒度与一次颗粒粒度的偏差,而合金中WC晶粒是在一次颗粒的基础上长大的,因此由Fsss粒度预测的合金中WC晶粒度与实际合金中WC晶粒度的对应关系存在偏差。

反应高能球磨制备纳米WC/MgO复合粉末

将WO3、C和Mg粉末按摩尔比为1∶1∶3混合,在室温下用高能球磨法对其进行球磨,经XRD、SEM和TEM分析表明,在球磨到4.7 h时,WO3、石墨和镁之间发生氧化还原反应直接生成了WC和MgO粉末,之后随球磨时间的延长,粉末不断细化.球磨50 h后,得到WC晶粒度和颗粒度分别约为25 nm和100 nm的WC/MgO复合粉末.实验结果和热动力学分析表明,WC/MgO的合成是一个自蔓延反应过程,此反应可以在很短的时间内完成.

添加微量锂对WC粉末及硬质合金性能的影响

本文研究了在WO_3中添加(150～200)×10^(-6)锂,经中温氢还原和高温碳化,制取WC粗粉及粗晶粒硬质合金的工艺。用金相法对WC粉末进行了分析,确定不同WC粉末对合金性能的影响。结果发现,与不添加锂的试样相比,添加150×10^(-4)锂的晶粒大小最均匀,用其制得的WC-5%Co合金晶粒最粗,晶粒棱角清晰完整,合金的抗弯强度最高。