TiC硬质合金／碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织

用透射电镜、扫描电镜和X射线能谱仪对TiC硬质合金，碳钢爆炸焊接复合板界面微观组织和相组成进行分析。结果表明，界面上有一断续的熔合层，层厚约10μm，层内为尺寸位于几十个一几百个纳米之间的纳米或亚微米超细晶粒，组成相为铁素体、奥氏体和少量TiC。在界面附近碳钢侧可以看到明显的流线状组织特征，铁素体具有板条状马氏体的结构特征，珠光体层片间距减小，呈流线分布。焊接过程中Ti向钢中扩散15μm左右。

TiC硬质合金导辊的失效原因分析

针对高速线材轧制过程中TiC硬质合金导辊的失效问题,通过对比正常失效与异常失效试样的失效形式、显微组织及性能差异,分析得出其异常失效是由于存在降低材料硬度及抗裂性的制造缺陷或导辊在使用过程中受到过大的冲击作用。在此基础上,提出了避免异常失效的措施及注意事项。

TiC钢结硬质合金与堆焊过渡层的界面组织及性能研究

采用ERNiCrMo-3焊丝在TiC钢结硬质合金上堆焊过渡层,使用扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计、万能试验机对不同热输入下TiC钢结硬质合金/ERNiCrMo-3熔敷金属界面的组织性能进行研究。结果表明:TiC钢结硬质合金和ERNiCrMo-3熔敷金属之间存在厚度为60~150μm的熔合区。随着焊接热输入的增加,熔合区的厚度逐渐增加;当热输入为3.5 kJ/cm时,界面处组织分布均匀,无气孔、裂纹以及晶粒异常长大现象。母材和堆焊金属之间存在元素扩散现象,二者实现了冶金结合;母材和堆焊焊缝之间存在一个硬度逐渐变化的缓冲区域;TiC钢结硬质合金/ERNiCrMo-3堆焊金属界面剪切强度最高可达到443 MPa,满足恶劣工况下对耐磨件与基体结合性能的要求。

球磨时间对TiC高锰钢结硬质合金组织性能的影响

球磨工艺参数是影响TiC钢结硬质合金质量的重要因素。选取球磨时间作为研究对象,研究了球磨时间为20 h、24 h、28 h对TiC高锰钢结硬质合金组织和性能的影响,用于指导生产。结果表明,球磨时间由20 h增加至24 h、28 h以上,混合料粒径分布过600目的占比由44.51%增加至80%、83%,粒径分布更细,合金显微组织孔隙减少,抗弯强度由833 MPa增加至932 MPa、1 008 MPa;合金中的孔隙产生较多导致密度下降的原因是,烧结过程的氧化还原反应阶段产生CO、CO_(2)气体未能够及时排出烧结体。在实际生产中,可通过适当增加球磨时间,改善TiC高锰钢结硬质合金的组织,提高其性能,获得质量更高的产品。

新型TiC钢结硬质合金致密化技术

采用行星式球磨机对Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu-0.5C-33TiC新型钢结硬质合金混合粉末进行高能球磨,对烧结后的合金进行热等静压和锻造处理,研究球磨时间、热等静压及锻造工艺对合金组织、性能及孔隙度的影响。研究结果表明:高能球磨使粉末细化和成分均匀化,促进烧结进程,随球磨时间的延长,合金组织细化且致密;热等静压和锻造工艺可进一步减小和消除合金中烧结后残留的孔洞等缺陷;锻造作为最后工艺,可使TiC颗粒之间的连接破碎,促使硬质相颗粒弥散分布,从而改善烧结组织,提高合金的致密性及力学性能。

Fe-RE稀土中间合金对TiC钢结硬质合金影响的研究

研究了Fe-RE中间合金的添加对TiC钢结硬质合金力学性能、显微组织的影响及其作用机理.结果表明,Fe-RE稀土中间合金可以减小液态铁表面张力、改善液相流动性与润湿性、细化晶粒、有效减小孔隙度从而获得高密度和较高硬度的TiC钢结硬质合金材料.

TiC钢结硬质合金的研究进展

介绍了TiC钢结硬质合金的性能特点和设计原则。比较系统地综述了TiC钢结硬质合金各种不同的制备方法,讨论并比较了它们的工艺特点,其中重点考察了原位合成技术在制备TiC钢结硬质合金中的应用,展望了TiC钢结硬质合金的发展前景。

冷等静压成形及烧结温度对超细WC-TiC-Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨法制备了平均粒度约为550nm的WC-5TiC-10Co超细粉体。研究了冷等静压成形及烧结温度对合金试样性能的影响。结果表明:超细粉体在280MPa、保压2m in的冷等静压条件下,压坯密度达到8.13g/cm3且趋于恒定。相同烧结温度下,冷等静压试样的性能优于普通压制试样;随着烧结温度的升高,合金试样的密度提高,硬度和抗弯强度先升高后降低;最佳烧结温度在1450℃左右,试样的密度达到12.08g/cm3,洛氏硬度(HRA)值高达93.6,抗弯强度达到1224MPa。

TiC钢结硬质合金的研究现状及展望

钢结硬质合金因其高硬度及良好的耐磨性,目前广泛应用于新型工具材料及工模具。概述了TiC钢结硬质合金的硬质相与黏结相成分设计对材料组织、性能的影响,介绍了TiC钢结硬质合金的制备方法。粉末冶金工艺仍是主流方法,阐述了粉末冶金方法中球磨、压制和烧结工艺的优化方法,而原位合成法、液压浸渗法和钢结硬质合金表面涂层也因其低成本和性能优异充满发展潜力。最后分析了TiC钢结硬质合金当前的不足,并展望了其未来的发展趋势。

TiC钢结硬质合金在滚动磨粒环境下的磨损行为研究

采用真空烧结得到TiC钢结硬质合金,对其进行190 N载荷不同转速下的干砂橡胶轮磨损试验,并与Fe-Cr-C-Nb堆焊合金进行对比。通过扫描电镜及能谱分析、磨损失重测试等显微分析方法对两种试样的显微组织及磨痕特征进行分析,研究TiC钢结硬质合金在滚动磨粒环境下的磨损行为。结果表明:TiC钢结硬质合金的显微组织主要由奥氏体基体以及球形TiC构成。随着转速的提高,TiC钢结硬质合金的磨损失重呈现下降的趋势,耐磨性明显优于Fe-Cr-C-Nb堆焊合金。

基于有限元方法的硬质合金/Ti/TiC/Ta-c多梯度复合涂层的残余热应力分析

基于有限元方法,通过Ansysworkbench软件分析了硬质合金梯度涂层的热应力缓和机制。比较了单层Ta-c涂层、Ti/Ta-c复合涂层及Ti/TiC/Ta-c多梯度复合涂层对热应力场的影响。分析了Ti/TiC/Ta-c多梯度复合涂层中Ti、TiC、Ta-C层厚度和涂层沉积温度等因素对热应力的影响。结果表明:3种涂层中,等效应力最大值皆出现在最表层的Ta-c层中,且Ti/Ta-c复合涂层所受等效应力最大,为354.74 MPa;单层的Ta-c涂层等效应力值最小,为132.89MPa;在Ti和Ta-c之间增加TiC过渡层时,等效应力减小为251.76 MPa。TiC、Ta-C层厚度对热应力的影响较大;涂层热应力随着涂层沉积温度的升高逐渐呈线性关系递增,且随温度的增加,Ta-c层中的sp^(3)键会向sp^(2)键转化,转化过程中碳sp^(3)键释放应力,会使涂层残余应力有所减小。

真空炉温度场分布对碳化钛钢结硬质合金组织和性能的影响

为了提高TiC钢结硬质合金的力学性能,应用ANSYS软件模拟了真空烧结过程中炉内温度场分布,研究了其对TiC钢结硬质合金烧结产品组织结构和性能的影响。结果表明,真空烧结炉的温度场分布基本规律为炉膛芯部温度高且分布均匀性较好,四周温度相对较低且分布均匀性较差,与实际情况基本相符;前后炉门烧结产品的组织桥接现象比较严重,并含有大量微孔,炉膛中部烧结产品的组织桥接现象大为改善,微孔数量明显减少;在设定烧结温度条件下,尽管存在组织差异,但是由于烧结产品本身的热传导,使得产品性能基本符合预期要求。

涂层硬质合金刀片切削性能的试验研究

为确定涂层硬质合金刀片的切削效果，对国产ＴｉＣ涂层与不涂层的硬质合金可转位式刀片在相同的切削条件下进行切削力、刀具磨损、摩擦系数等试验。试验结果表明ＴｉＣ涂层硬质合金刀片在提高切削性能方面效果是显著的，使切削力与摩擦系数降低１０％～１５％。

真空熔结钢结硬质合金/Q235钢界面组织性能研究

采用真空熔结工艺制备了TiC钢结硬质合金/Q235钢复合板,研究了复合板界面显微组织和力学性能。结果表明:钢结硬质合金与Q235钢基体之间形成了一定宽度的互溶区,互溶区宽度主要取决于熔结温度和熔结时间。Mn、Ni、Mo元素由钢结硬质合金经互溶区向基体中扩散,Fe元素由基体通过互溶区向钢结硬质合金扩散。互溶区是材料显微组织、化学成分及显微硬度变化的过渡区。复合板界面剪切强度为176~245 MPa,表明钢结硬质合金与Q235钢基体之间形成冶金结合。

钢结硬质合金复合耐磨板组织性能研究

采用真空烧结工艺制备了一种钢结硬质合金/Q235钢复合耐磨板,对复合板界面显微组织进行分析,测试复合板剪切强度与冲击韧性,并与堆焊耐磨板进行耐磨性对比。结果表明:钢结硬质合金与Q235钢界面存在宽度为140~160μm的互溶区,互溶区存在原子扩散现象,界面剪切强度为340~382 MPa,钢结硬质合金与基板之间形成冶金结合;复合耐磨板洛氏硬度为55~60 HRC,其耐磨性比堆焊耐磨板提高约18.6%,且复合板冲击功为7~10 J,可服役于冲击载荷下的恶劣磨损工况。

烧结温度对30TiC-0.5%C-Fe钢结硬质合金性能的影响

通过粉末冶金直接混合和真空烧结法制备TiC钢结硬质合金,研究了烧结温度对30TiC-0.5%C-Fe钢结硬质合金的微观组织和力学性能的影响。试验结果表明:随着烧结温度的提高,合金的致密度增大,硬度和冲击韧性增加。当烧结温度为1 400℃时,30TiC-0.5%C-Fe钢结硬质合金组织致密,硬度及冲击韧性均达到最大值,分别为64HRC和25 J/cm2,当烧结温度达到1 450℃时,试样表面熔化,得不到预期形状。

TiC基硬质合金用于方钻杆旋塞阀球体和阀座的可行性研究

本文通过对常用方钻杆旋塞阀球体与阀座失效形式的分析,研究设计了一种TiC基硬质合金材料。新开发的TiC基硬质合金材料具有极好的耐磨,耐腐蚀和化学稳定性,能有效地解决方钻杆旋塞阀易出现的密封失效,阀体"咬死"不能转动的问题,是一种理想的阀件材料。