TiC与TiC-WC的添加对FeAl/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

在FeAl/Al2 O3复合材料基体中分别加入TiC或TiC WC固溶体可显著提高其抗弯强度。当添加 2 0 %TiC和 2 0 %TiC WC固溶体时 ,复合材料的抗弯强度分别达到 10 2 8.4 6MPa和 132 8.72MPa ,但其断裂韧性分别降低约 4 0 %和 30 %。当TiC WC固溶体加入量为 5 %时 ,可同时提高复合材料的抗弯强度和断裂韧性。

直接还原碳化法制备TiC-WC-Ni超细粉末

TiC-WC是一种重要的复式碳化物，原料粉末颗粒的大小对材料的性能有重要影响。以TiCl4、AMT、Ni(NO3)2为主要原料，采用溶胶-凝胶工艺制得纳米氧化物复合粉末，再经直接还原碳化合成了TiC-WC-Ni超细粉末。研究了碳化温度对反应的影响。结果表明，用该方法可以在1580℃碳化2h制备出粒径为0.2～03μm的超细TiC-WC-Ni粉末，其制备温度比传统碳化温度低100℃以上。

TiC-WC固溶体碳含量对TiC-WC+Co两相合金性能的影响研究

本文研究了各种不同碳含量的TiC-WC固溶体对TiC-WC+Co两相合金的组织结构、物理力学性能及切削寿命的影响。其结果是,对于P类合金而言,采用（Ti,W）C 0.90～0.95的TiC-WC固溶体为原料是适宜的,低碳TiC-WC将导致合金孔隙增高,物理力学性能下降,虽有较好的耐磨性和切削寿命,但脆性较大。高碳TiC-WC同样导致合金物理力学性能下降,切削寿命显著降低。

WC与钼质量比对TiC基金属陶瓷显微组织和性能的影响

制备了WC和钼总质量分数为8%,WC与钼质量比分别为1:4,2:3,3:2,4:1的TiC基金属陶瓷,研究了WC与钼质量比对试样显微组织和性能的影响。结果表明:不同WC与钼质量比试样中的硬质相均为芯-环结构,芯相主要为TiC,环相为(Ti,M)C(M为Mo,W,V);当WC与钼质量比大于1时,黏结相中原位析出(Ti,M)C纳米颗粒;随着WC与钼质量比增加,试样的抗弯强度、断裂韧度和硬度均先增大后减小,密度增加,当WC与钼质量比为3:2时,TiC基金属陶瓷的综合性能最佳,密度较高,硬度、抗弯强度、断裂韧度最大,分别为1546 HV,1200 MPa,6.61 MPa·m^(1/2);当WC与钼质量比小于1时,弯曲时试样中的硬质相发生穿晶断裂形成解理断面,黏结相发生撕裂变形形成粗糙断面;当WC与钼质量比大于1时,纳米颗粒从黏结相中拔出形成韧窝,WC与钼质量比越大,断口上的韧窝比例越少。

以高熵合金作黏结剂制备硬质合金的现状

自20世纪初问世以来,硬质合金一直是重要的工程材料。采用高熵合金替代Co作黏结剂能提高硬质合金的硬度和耐磨性并降低生产成本。综述了近年来采用高熵合金作黏结剂制备硬质合金的进展,包括制备以高熵合金作黏结剂的硬质合金的碳化物WC和TiC,放电等离子烧结、自蔓延高温合成、真空烧结和热压法等以高熵合金作黏结剂的硬质合金的制备工艺,以及用高熵合金黏结的硬质合金的力学性能、抗高温氧化性能、耐磨性能和耐蚀性能。

(W,Ti)C自蔓延高温合成

研究了原料粉末中杂质、预热温度对（Ｗ，Ｔｉ）Ｃ自蔓延高温合成的影响，并利用ＸＲＤ和ＳＥＭ技术对合成产物进行了相组成、产物形貌和粒径的分析．结果表明：原料Ｔｉ粉中挥发性杂质能阻碍ＴｉＣＷＣ的固溶，而预热则可强化ＴｉＣＷＣ的固溶；当预热至６００℃时，可使ＴｉＣＷＣ充分固溶，合成的（Ｗ，Ｔｉ）Ｃ粉末粒径可达１～３μｍ．该研究对进一步生产（Ｗ。

Ti6Al4V合金表面激光沉积复合涂层的组织和性能

为了增强Ti6Al4V钛合金的耐磨性,采用激光沉积制造方法在其表面上制备了以原位生成的TiC颗粒和直接添加的WC颗粒为增强相的耐磨涂层,观察了各涂层的微观组织,并测量了涂层的显微硬度和涂层在室温大气条件下的摩擦磨损性能。结果表明各涂层和基体呈现冶金结合,原位自生的TiC和部分熔化的WC颗粒均能够均匀弥散分布于基体上,由于增强相颗粒的弥散强化及激光沉积组织的细晶强化作用,基材的硬度和耐磨性均得到了提高。原位自生的TiC涂层比WC涂层硬度梯度分布平缓,但耐磨性稍差。

激光熔覆制备WC_p/Ni-Si-Ti复合涂层

在Ni基高温合金表面预置3种不同WC含量的Ni78Si13Ti9(at%)粉末,采用激光熔覆制备了WC和原位自生TiC复相陶瓷增强Ni3(Si,Ti)基复合涂层。利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对熔覆层组织进行分析,并测量了其显微硬度。结果表明,熔覆层与基体呈冶金结合,熔覆层组织主要由Ni(Si)固溶体、Ni3(Si,Ti)金属间化合物和WC-TiC复相陶瓷组成。随WC添加量增加,涂层中复相陶瓷含量增多;孔隙率增大;碳化物形态演变历程为不规则状、花瓣状以及不规则状和花瓣状共存。

添加TiC和Cr_3C_2对超细WC-8Co硬质合金微观结构和性能的影响

在WC-8Co硬质合金中添加不同含量的TiC和Cr3C2,用X射线衍射、扫描电镜分析了添加微量的TiC与Cr3C2对WC-8Co硬质合金微观结构的影响,通过硬度和断裂韧性测试,研究了TiC与Cr3C2含量对材料力学性能的影响。实验结果表明:添加适量TiC和Cr3C2能使超细硬质合金中WC晶粒尺寸细小且晶粒分布更为均匀,微观结构得以优化,从而改善硬质合金力学性能。此外,添加微量TiC能起到细化WC晶粒的作用,提高合金硬度,而添加Cr3C2能够显著抑制硬质合金中硬脆Co6W6C相的形成,从而改善合金的断裂韧性。

微波烧结制备WC-TiC-Co硬质合金的组织和性能研究

以WC粉为基体,Co为粘结相,TiC颗粒为抑制剂,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC-TiC-Co硬质合金。结果表明,在1360℃微波烧结为液相烧结,Co与WC会发生反应生成η相(Co3W3C)。随TiC含量升高,合金的晶粒逐渐变得均匀细小,合金的相对密度、硬度和抗弯强度均先升高后下降,硬度在0.5%TiC时达到最高值,相对密度和抗弯强度在1.0%TiC时达到最高值。

WC与TiC复合增强镍基涂层的组织和性能

利用等离子熔覆技术制备Ni基涂层,用直接加入的WC和原位合成的TiC复合增强,分析原料体系中(Ti+C)和WC的含量变化对涂层物相组成、微观组织、显微硬度和滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明:WC在熔池中溶解,分解出W和C,W扩散进入原位生成的TiC中,形成(Ti,W)C固溶体,W的扩散不充分使(Ti,W)C呈现核壳结构。随原料中(Ti+C)含量的增多(0~20%)和WC相应含量的减少(40%~20%),WC溶解程度增大,(Ti,W)C颗粒形貌由八面体转变为椭圆形;(Ti,W)C生成量的增多使涂层上部硬度提高,WC聚集沉底现象的减弱使涂层下部硬度下降,与基材Q235之间形成较平稳的硬度梯度。涂层耐磨损性能显著优于基材,当(Ti+C)和WC的含量分别为10%和30%时,涂层的磨损体积为基材的8.33%。

WC-TiC-Ni硬质合金的制备与性能

以WC、(W,Ti)C和Ni粉末为主要原料,采用冷压?真空烧结法,制备WC-TiC-Ni硬质合金,研究Mo、Co等合金化元素的添加对合金显微组织力学性能的影响。采用扫描电子显微镜、三点抗弯曲、洛氏硬度等测试手段对烧结坯体致密化过程、显微组织演变及材料力学性能等进行表征。结果表明,通过技术控制,可制备出高致密度、良好力学性能的以Ni为粘结相的硬质合金材料。在此基础上,针对WC-6.5(W,Ti)C-10.0Ni,加入1.0%Mo进行合金化,在保持抗弯强度相当的基础上,可以使合金硬度由88.2HRA提高至88.4HRA;添加1.0%Co,可以同时提高合金的硬度和抗弯强度,合金硬度和强度分别达到88.6HRA和1656.7MPa。

激光熔覆WC-Ni/TiC涂层的组织和摩擦磨损性能研究

采用7kW横流CO2激光器，在H13钢表面激光熔覆制备了WC-Ni/TiC涂层。测量了熔覆层的显微硬度，用扫描电镜（SEM）观测熔覆层的显微结构以及磨损形貌并进行分析，对涂层的摩擦磨损性能进行研究。结果表明：纳米TiC通过弥散强化和细晶强化，提高了涂层的硬度和韧性，TiC含量为30%（质量分数）时涂层的平均硬度为HV1500。涂层耐磨性能是基体的8-15倍。

TiC含量对WC-TiC-TaC硬质合金材料微观组织及力学性能的影响（英文）

本研究采用真空热压烧结技术,在1600℃下制备了WC-TiC-TaC硬质合金材料,研究了TiC含量对其微观组织及力学性能的影响。结果表明,随着TiC含量的增多,硬质合金材料的晶粒显著增大。当TiC的含量从10wt%增加到25wt%时,硬质合金材料的硬度逐渐增大,最高可达19.81 GPa,这是由于TiC的硬度高于基体WC的硬度;与此同时,硬质合金材料的抗弯强度和断裂韧度逐渐减小。当TiC的含量为10wt%时,材料的抗弯强度有最大值,其值为1147.24 MPa,这是由于在材料内部形成了均匀、细小的晶粒组织;在此含量下,复合材料的增韧机理为细晶增韧、裂纹偏转、裂纹分支、裂纹桥接和韧窝增韧,其断裂韧度有最大值,为14.60 MPa·m^(1/2)。

烧结温度对WC-TiC-TaC-Co硬质合金性能的影响

采用不同温度下的低压烧结工艺制备WC-TiC-TaC-Co硬质合金。结合金相显微镜、XRD及SEM等分析测试手段,研究了烧结温度对合金的微观组织和性能的影响。结果表明,低压烧结工艺下形成了WC+(WC-TiC-TaC)+γ三相合金;合金在1475℃下获得最优的综合性能,其密度、维氏硬度、抗弯强度及断裂韧性分别为:12.94g/cm3、1843HV30、1707MPa、9.18MPa·m1/2。

激光熔覆多元复合硬质合金覆层中颗粒相的行为特征

通过对Co基WC－TiC－TaC多元复合硬质合金覆层中颗粒相的行为特征的研究表明，从激光熔覆层底部到顶部TiC颗粒呈梯度递增分布，并伴有一定的聚集长大现象；而WC，TaC出现碎化（熔化烧损）现象，且熔化烧损程度大干TiC．熔覆层中明显出现以TiC为黑色芯部，以（W，Ti，Ta）C复式碳化物为外围的包覆结构，且在熔覆层顶部最表层及熔覆层与基体结合区分别出现了在液相凝固过程中产生的含有W，Ti，Ta的“鱼骨状”

硬质相成分对WC-TiC钢结硬质合金组织及力学性能的影响

以WC、TiC以及Fe粉为原料,通过改变WC-TiC钢结硬质合金的硬质相组成,研究合金组织及力学性能的变化特点。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)等手段对制备的样品进行表征。结果表明,随着TiC/WC摩尔比值σ的增大,合金出现了明显的环形结构,晶粒先细化后粗化。TiC的添加降低了钢结硬质合金的密度和致密度,合金宏观硬度随σ值的增大而增大,当σ>1.2时,硬度值略有下降。合金的抗弯强度随σ值的增大呈先降低后升高再降低的趋势,当σ值在0.8~1.0范围时合金的综合力学性能最佳。

国内外新型复合硬质合金材料的发展动态

介绍了WC-Co/TiC-Al2O3、WC-Co/金刚石、WC-Co/SiC涂层等几种硬质合金复合材料的成分与工艺、性能和应用效果。结果表明,在特殊工况条件下使用此类复合材料,耐磨性和韧性明显提高。

两种WC-TiC-TaC-Co硬质合金刀片失效原因的分析比较

A45和C5两种WC-TiC-TaC-Co硬质合金刀片在相同的使用过程中发生了不同程度的失效,通过对其化学成分、显微组织和硬度等性能的分析与比较,找到了C5刀片比A45刀片使用寿命短的原因。结果表明:三元硬质合金中加入过多TaC并不能起到抑制α相晶粒长大和提高综合性能的作用,反而可能导致材料脆性增加,从而引起C5刀片早期失效。

烧结直接淬火对WC－TiC－Co合金WC相微观结构及力学性能的影响

本文以ＴＥＭ和ＸＲＤ为主要手段，研究ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ硬质合金（ＹＴ１４）在直接淬火后ＷＣ相的微观结构和微观应力，比较了常规烧结态与淬火态试样ＷＣ相之间的差异，探讨了直接淬火对合金力学性能的影响。结果表明，在保持合金其他性能不降低的同时，直接淬火的抗弯强度比常规烧结提高２８％左右。并首次发现，经直接淬火热处理的ＹＴＩ４合会中与Ｃｏ相相邻的ＷＣ晶粒边界出现滑移台阶，这是淬火过程中热应力使ＷＣ晶粒内位错在｛０００１｝密排面聚集，并可能沿｛０００１｝＜１１２０＞易滑移系统强滑移的结果。直接淬火试样的微观应力比重新加热淬火的低。