不同方法制备TiC/Ni3Al金属陶瓷的组织与性能

采用粉末冶金法,通过镍粉和铝粉的原位反应合成以及预合成两种方法制备Ni3Al,在1 440-1 470℃真空烧结制备了TiC/Ni3Al金属陶瓷,研究了Ni3Al含量、烧结温度和钼含量对金属陶瓷组织和力学性能的影响。结果表明：两种方法制备的金属陶瓷都具有传统金属陶瓷的典型芯环结构;随着Ni3Al含量的增多,金属陶瓷的致密度和抗弯强度均增大,而硬度呈先升后降的趋势;在1 450℃烧结制备的金属陶瓷具有良好的硬度和抗弯强度;钼的添加可以提高TiC/Ni3Al金属陶瓷的抗弯强度,但却使其硬度下降,当钼的质量分数为10%时,TiC/30%Ni3Al金属陶瓷具有良好的综合力学性能,其抗弯强度和硬度分别为1 330 MPa和85.8HRA。

WC-10wt.%Ni3Al硬质合金刀具与0Cr18Ni9不锈钢的元素扩散研究

采用扫描电镜(SEM)/能谱分析仪(EDS)分析,进行了WC-8wt.%Co和新型无钴硬质合金刀具WC-10wt.%Ni3Al与0Cr18Ni9奥氏体不锈钢元素扩散的研究,用维氏硬度测量仪测量了扩散界面处的硬度,并对刀具的元素扩散机理进行了分析。结果表明:WC-8wt.%Co中的粘结剂元素Co会扩散到0Cr18Ni9中,而WC-10wt.%Ni3Al中的粘结剂组成元素Ni几乎不发生扩散;粘结剂元素Ni会降低硬质合金基体元素W、C向0Cr18Ni9的扩散,扩散温度在400℃时影响较小,当温度达到800℃时,材料WC-10wt.%Ni3Al中的W、C元素向0Cr18Ni9的扩散程度明显比WC-8wt.%Co材料低;WC-10wt.%Ni3Al刀具材料在靠近扩散结合面附近的硬度损失率比WC-8wt.%Co小。

硬质合金粘结相研究进展

综述了近年来国内外关于硬质合金粘结相的研究进展,分析了Ni粘结相、金属间化合物粘结相及高熵合金粘结相替代Co粘结相的可能性,并展望了硬质合金粘结相的发展前景和今后研究开发的重点。

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。

碳化钨/金属间化合物硬质合金的研究进展

对目前国内外以金属间化合物Ni3Al、FeAl、Fe3Al为粘结相的碳化钨基硬质合金的制备方法和性能特点进行了综合评述,重点介绍了硬质合金国家重点实验室在以Ni3Al为粘结相碳化钨基硬质合金方面的最新研究成果及应用情况。结果表明:均匀细小的金属间化合物预合金粉末的制备以及适当控制界面反应是粉末冶金法制备碳化钨/金属间化合物硬质合金的有效方法。碳化钨/金属间化合物硬质合金的研究方向应集中在界面问题、金属间化合物粘结相的韧化、制备工艺和综合性能评价体系的建立等几个方面。

AlN添加对原WC-Ni-Co-Cr合金性能和组织结构的影响

采用粉末冶金制备技术,在原WC-Ni-Co-Cr合金材质的基础上,以Al N的形式加入少量Al,部分替代合金中的Cr。结果表明:添加Al的WC-Ni-Co-Al-Cr合金粘结相中,原位生成金属间化合物γ'相(Ni,Co)3Al,使合金抗弯强度和硬度明显提高,但Al以Al N的形式加入,使得烧结过程变得相当复杂,Al N在高温下,分解逸出N,造成合金中碳的损失,引起合金钴磁下降。脱N过程的失C,将成为WC-Ni-Co-Al-Cr合金需要解决的关键问题。