超音速火焰喷涂WC-10%Co4%Cr涂层的研究现状

超音速火焰喷涂技术制备的WC-10%Co4%Cr涂层具有高硬度和良好的耐磨性能,广泛应用于石油化工、航空航天等领域,是一种重要的材料表面防护方法。影响超音速火焰喷涂WC-10%Co4%Cr涂层性能的因素较多,本文通过对喷涂粉末特性、喷涂工艺、喷涂预处理和后处理等因素对超音速火焰喷涂WC-10%Co4%Cr涂层性能的影响进行了归纳,对近年来主要研究现状进行了综述。提出了开发更安全环保具有多峰结构的喷涂粉末,进一步优化超音速火焰喷涂工艺,超音速火焰喷涂技术与其他涂层热处理技术相结合等未来发展措施。

含TaC和VC抑制剂的WC-10%Co纳米粉末的烧结性能(英文)

采用高能球磨法,在球料比为15时合成了WC-10%Co(质量分数)纳米复合材料。为抑制烧结过程中WC颗粒的长大,在粉末中添加TaC和VC作抑制剂。结果表明:由于抑制剂有效减小了WC晶粒尺寸,添加TaC能增加硬质合金的韧性,添加VC增加其硬度;对同时添加0.6%TaC和0.7%VC对材料的物理、力学性能的影响也进行研究。结果表明:WC-10%Co-0.6%TaC-0.7%VC 烧结样品的硬度达到了HV_301787,比没有抑制剂的样品高24%;断裂韧性达到8.7MPa·m1/2,比没有抑制剂的样品高35%;0.6%TaC和0.7%VC共同抑制了晶粒的长大,烧结后晶粒尺寸为3.8μm。

复合添加Cr_3C_2/NbC对超细晶WC-10%Co硬质合金组织和性能的影响

采用真空烧结方式制备超细晶WC-10%Co硬质合金,研究了复合添加晶粒长大抑制剂Cr3C2/NbC对合金组织及性能的影响。结果表明:在1400℃烧结条件下,添加剂的组成为0.4%Cr3C2+0.3%NbC时(文中含量均为质量分数),合金具有最好的综合力学性能,抗弯强度可达1951MPa、硬度1615HV30;WC平均晶粒尺寸为490nm。经SEM观察并通过EDS发现,抑制剂Cr3C2/NbC固溶到粘结相Co中,改变界面能,限制WC晶粒的长大;同时,也会降低WC在粘结相Co中的溶解度,从而起到细化晶粒的作用。

Cr_(3)C_(2)含量对模具用亚微米晶WC-10%Co硬质合金性能的影响

本文研究了不同Cr_(3)C_(2)含量对亚微米晶WC-10%Co硬质合金力学性能和磨削性能的影响。结果表明:随着Cr_(3)C_(2)含量的增加,合金硬度、抗弯强度先增大后减小,矫顽磁力增加,断裂韧性及密度降低;当Cr_(3)C_(2)含量达到0.6%(质量分数,下同)时,抗弯强度达到3975 N/mm^(2),硬度HRA达到91.8,密度达到14.38 g/cm^(3),断裂韧性K;达到21.8 MPa·m^(1/2);进一步增加Cr_(3)C_(2)含量(≥1.0%),Cr_(3)C_(2)偏析,合金出现第三相。磨削测试表明:Cr_(3)C_(2)含量在0.6%时,合金刃口平整;Cr_(3)C_(2)含量达到1.0%时合金刃口崩缺比较严重。因而Cr_(3)C_(2)含量在0.6%时,亚微米晶WC-10%Co合金制备的模具具有较好的综合力学性能和磨削加工几何尺寸精度。

预烧结对低压烧结WC-Co硬质合金组织和性能的影响

采用原位还原碳化反应制备超细WC-10%Co,在1250、1300、1350、1380℃进行预烧结处理,得到的预烧结块体在1450℃、5 MPa氩气条件下进行低压二次烧结;分析对比了预烧结块体和二次烧结块体的显微组织,并对二次烧结合金进行了性能测试.结果表明:不同温度预烧结块体经低压二次烧结后,可有效抑制晶粒异常长大现象,二次烧结后合金具有高的断裂韧性,最高值达16.1MPa·m-1/2.在1 350、1 380℃下预烧结块体经低压二次烧结后均具有均匀的合金组织,其中经过1380℃预烧结块体横向断裂强度为3260 MPa.

晶粒长大抑制剂对硬质合金性能的影响

系统研究了不同粒度和不同配比量的晶粒长大抑制剂Cr3C2和VC单独添加或复合添加时,对WC-10%Co超细硬质合金力学性能和显微组织的影响。研究结果表明,WC-10%Co超细硬质合金的硬度随着晶粒长大抑制剂加入量的增加而升高,而随着晶粒长大抑制剂粒度的细化,硬度的最大值则存在对应的抑制剂粒度点;复合添加抑制剂m(VC)∶m(Cr3C2)=3∶2左右时,所得成分为WC-10Co-0.6VC-0.4Cr3C2,合金的综合性能较好,抗弯强度可达2954MPa,硬度HRA为91.9。

纳米氧化铈对纳米晶硬质合金组织性能的影响

本文通过对比试验,研究了加入与未加入纳米CeO2的纳米晶WC-10%Co硬质合金的微观组织结构和性能(硬度、弹性系数、断裂韧性和耐磨性等),对纳米CeO2的作用机理进行了进一步的探讨。研究结果表明,纳米晶硬质合金在烧结制备过程中晶粒容易长大并容易生成缺碳相,而纳米CeO2的加入不但可以抑制硬质合金中碳化钨晶粒的不均匀长大,使烧结后硬质合金中的晶粒度明显减小,同时还可以显著抑制缺碳相的产生,从而大幅度提高纳米晶硬质合金的综合性能。

复合添加VC/Cr_3C_2对超细硬质合金机械性能的影响

采用定总量变比例复合添加的方式,系统研究了VC和Cr3C2晶粒长大抑制剂总含量为0.8%条件下,VC和Cr3C2不同添加比例对WC-10%Co超细硬质合金力学性能及组织结构的影响。结果表明:VC和Cr3C2的加入能够有效细化WC-10%Co合金晶粒,抑制Co池聚集,同时阻碍位错运动,强化粘结相,促进各种强化机制的充分发挥,进而改善合金的综合力学性能。在本试验条件下,WC-10%Co-0.2%VC-0.6%Cr3C2合金的综合力学性能最佳,其维氏硬度达1760,抗弯强度达4250MPa,断裂韧性达9.3MN-3/2。