SPS烧结制备WC-6Co-1.5Al硬质合金的研究

针对WC-6Co-1.5Al球磨粉末,研究SPS烧结工艺对烧结合金密度、组织、力学性能及断口形貌的影响规律。研究结果表明:在脉冲电流基值为360A、峰值为3 000A、频率为50Hz、占空比为50%,恒流电流为1 500A,总烧结时长为6min,烧结压力为30MPa的工艺参数下,利用脉冲电流烧结1min后,继之以恒流电流烧结5min,可获得密度、硬度和弯曲强度分别达14.2g/cm3、94HRA和1 660MPa的超细晶WC-6Co-1.5Al硬质合金块体材料;进一步延长或缩短脉冲电流烧结时间,烧结体的密度、硬度和弯曲强度反而下降。

WC-6Co-1.5Al合金高能球磨-电场活化烧结工艺的研究

采用高能球磨-电场活化烧结工艺制备了WC-6Co-1.5Al超细晶硬质合金块体,并对球磨粉末特性,以及合金的微观组织进行了分析测试。研究结果表明,WC-6Co-1.5Al复合粉末的球磨过程是一个晶粒逐渐细化、晶格畸变逐渐增加、粉末体系能量逐渐增大的过程;利用电场活化烧结技术能在电流为1 560 A,压力为30 MPa,烧结时间为6 min的情况下获得较为致密的硬质合金块体;合金中WC晶粒分布均匀,且没有出现异常长大现象。

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%。

脉冲电磁耦合处理前后WC-8Co硬质合金干车削Ti6Al4V的切削机理

利用脉冲电磁耦合处理设备对WC-8Co硬质合金进行强化处理。通过测试WC-8Co力学及摩擦性能,再利用采集车削试验中的切削力、温度及后刀面磨损量信号对干车削Ti6Al4V的切削行为进行了分析。最后采用SEM和EDS对WC-8Co硬质合金进行观测与分析,得出脉冲电磁耦合处理前后WC-8Co硬质合金干车削Ti6Al4V切削机理。结果表明:脉冲电磁耦合处理能够提升刀具耐用度,降低切削温度及刀具后刀面氧化磨损。