石墨烯含量对WC-6Co硬质合金组织与性能的影响研究

采用分步真空球磨+热压烧结法,在WC-6Co硬质合金中添加不同含量的石墨烯,制备了新型硬质合金刀具材料,并对其进行物相组成、显微组织、力学性能和耐磨损性能的分析。结果表明,随石墨烯含量增加,新型硬质合金刀具材料的表面硬度、力学性能和耐磨损性能均先提高后下降。新型硬质合金刀具材料的石墨烯含量优选为2%,表面HV硬度达2 842;与商业WC-6Co硬质合金刀具材料相比,新型硬质合金刀具材料的横向断裂强度提高143%,磨损体积减小71%。

超声冷冻干燥混粉工艺对WC-6Co-GO/Al_(2)O_(3)硬质合金组织及性能的影响

分别采用机械球磨法和球磨−超声−冷冻干燥法制备WC-6Co-GO/Al_(2)O_(3)混合粉末,并通过冷压成形−烧结制备块体硬质合金,研究混粉工艺和GO/Al_(2)O_(3)复合粒子含量对混合粉末的分散性以及合金的微观形貌、致密度和力学性能的影响。结果表明:超声−冷冻干燥可以有效地解决GO/Al_(2)O_(3)复合粒子的团聚问题,获得细小均匀的粉末颗粒。采用球磨−超声−冷冻干燥法混粉时,所制备的GO/Al_(2)O_(3)复合粒子质量分数为0.15%的硬质合金中,复合粒子均匀分布在WC晶粒间使细化晶粒的效果较显著,而且合金的相对密度较高,合金的强度提高至2723.6 MPa,比普通机械球磨的合金提高约600 MPa,硬度(HV30)和断裂韧性分别提高约200.0和1.0 MPa·m^(1/2)。