WCoB金属陶瓷的制备及其性能研究

以WC、TiB2、Co粉末为原料,采用真空液相反应烧结技术制备WCoB金属陶瓷,并利用XRD、SEM和EDS对其微观形貌及相组成进行了表征。结果表明,WCoB金属陶瓷由WCoB、W2CoB2、TiC、Co2B和TiB2等相组成,其硬度为HRA84.4～92.2,合金密度为9.3～10.2g/cm3。随着钴含量的增加,烧结后WCoB金属陶瓷的合金密度和硬度值均有所下降,较高的烧结温度有利于晶粒细化。磨损试验发现WCoB金属陶瓷的耐磨性优于YG8硬质合金。

Cr_3C_2对WCoB-TiC金属陶瓷组织和性能的影响

以WC、TiB2和Co粉末为原材料,采用原位反应液相烧结工艺,在1400℃真空烧结炉中制备了WCoBTiC复相金属陶瓷。利用FE-SEM、EDS和XRD等技术,研究了不同含量晶粒长大抑制剂Cr3C2对WCoB-TiC金属陶瓷组织和性能的影响。结果表明,添加Cr3C2能有效抑制WCoB-TiC金属陶瓷晶粒异常长大,使得材料获得更均匀细小的微观组织,并且提高硬度和耐磨性能。随着抑制剂Cr3C2含量的增加,金属陶瓷的晶粒更细小均匀(晶粒尺寸可达1.0μm),硬度随之升高到91.0HRA,并且耐磨性能得到明显改善,磨损损失质量远小于未添加Cr3C2的试样。

反应硼化烧结WCoB基金属陶瓷的组织与性能

采用单质钨粉、钴粉和硼粉结合反应硼化烧结法制备了WCoB基金属陶瓷,研究了WCoB基金属陶瓷在烧结过程中的物相转变和尺寸变化,烧结温度对其力学性能和显微组织的影响。结果发现:随着烧结温度的升高,材料物相逐渐由单质相变为二元硼化物相和三元硼化物相,并且材料的尺寸先发生细微收缩,再在硼化反应过程中逐渐增加,最后在液相烧结过程中逐渐减小;随着烧结温度的升高,WCoB基金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增加后减小,在1420℃达到最大,分别为1470 MPa和84.6HRA,显著提高了WCoB基金属陶瓷的抗弯强度。

稀土Sm_2O_3对WCoB-TiC复相陶瓷组织的影响

以WC、TiB2、Co粉末为基本原料,添加稀土Sm2O3为抑制剂,采用真空液相反应烧结技术制备WCoBTiC复相陶瓷材料,利用XRD、SEM和EDS对其微观形貌和相组成进行表征。结果表明,添加一定量稀土Sm2O3后,WCoB-TiC复相陶瓷晶粒细小且分布均匀,晶粒的长大得到抑制;随着稀土Sm2O3的过量加入,复相陶瓷中有棒状晶粒出现,晶粒有粗化的趋势。在1400℃下烧结时,当Sm2O3添加量为0.3%时,制成的WCoB-TiC复相陶瓷材料密度达到10.01g/cm3,硬度HRA达到91。

晶粒长大抑制剂VC对原位生成WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷的影响

为细化WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷晶粒,改善其组织,提高其力学性能,以WC、TiB_2和Co粉末为主要原材料,采用真空液相原位反应烧结工艺,在1 400℃真空烧结炉中制备了WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷.利用FE-SEM、EDS和XRD等技术,研究了不同含量的晶粒长大抑制剂VC对WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷组织、物相构成、硬度、密度、耐磨性及抗弯强度和断口形貌等性能的影响.结果表明:添加适量的VC能有效细化WCoB-TiC-Co复相金属陶瓷晶粒,使得材料获得更均匀细小的微观组织,增加材料韧性和断口不平整性,增强材料抗弯强度,并且提高硬度、密度和耐磨性;当VC的质量分数增加到0.9%时,金属陶瓷的晶粒平均尺寸可细化到约1.3μm,硬度随之升高到91.5 HRA,抗弯强度达到794 MPa;但VC的质量分数继续增加到1.2%、1.5%时,其硬度、密度、耐磨性及抗弯强度均会有所降低.

烧结方式对WCoB-TiC复相金属陶瓷微观组织及力学性能的影响

以WC、TiB2、Co、VC和Cr3C2粉末为原料,采用热压原位反应液相烧结和真空原位反应液相烧结技术,在1400℃烧结炉中制备WCoB-TiC复相金属陶瓷,利用SEM、XRD对两种烧结方式下制备的WCoB-TiC复相金属陶瓷进行表征,并分析其耐磨性和抗弯强度等性能。结果表明,与真空原位反应液相烧结方式相比,热压原位反应液相烧结方式能更好地促进WCoB-TiC复相金属陶瓷晶粒分布均匀且细化晶粒、降低材料的孔隙率,有效提高材料的耐磨性和抗弯强度,增强其力学性能。

超音速火焰喷涂制备的WC-WCoB涂层在熔锌中的腐蚀行为及其耐蚀机理

目的揭示新型WC-WCoB涂层在锌液中的腐蚀行为及耐蚀机理,从而提高WC基涂层的耐熔锌腐蚀性能。方法以WC、Co和WB粉末为原料,结合离心喷雾干燥和真空热处理,制备得到具有高球形度、结构致密的WC-WCoB热喷涂粉末喂料,并利用超音速火焰喷涂工艺进行涂层的制备。将涂层浸泡于熔融锌液中不同时间,观察其截面组织,以评价涂层的耐熔锌腐蚀性能,并通过X射线衍射仪、热重/差热分析仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪对涂层进行结构、性能表征。结果 WCoB相与熔锌间不发生化学反应,制备的WC-WCoB涂层在锌液中浸泡达600 h时,仍未观察到Zn向涂层内的扩散,但在锌液中氧的缓慢作用下,涂层边缘处易产生微裂纹并逐步向内扩展,最终导致涂层材料逐层剥落。WC-WCo B涂层在腐蚀600 h后,完好区域面积占试验涂层总面积的56.3%。结论在传统WC-Co涂层中添加一定量的WB,可使Co相完全转化为WCoB相,与目前广泛使用的WC-η涂层相比,该研究制备的WC-WCoB涂层具有更突出的抗氧化性能,使其在锌液中由于氧化引起的裂纹形成扩展速率显著降低,宏观上表现出更强的耐熔锌腐蚀性能。

SPS烧结温度对WCoB-TiC金属陶瓷组织及性能的影响

采用放电等离子烧结工艺制备WCoB-TiC金属陶瓷,研究了烧结温度对WCoB-TiC组织及力学性能的影响。实验结果表明:随着烧结温度的提高,金属陶瓷密度和硬度先增加后减小。当烧结温度为1300℃时,WCoB-TiC金属陶瓷组织致密性最佳,密度达到9.33g/cm^(3),并且硬度及抗弯强度最大,分别为92HRA和824 MPa。烧结温度从1100℃增加至1300℃时,金属陶瓷断裂方式逐渐由解理断裂转变为准解理断裂。当烧结温度达到1400℃时,晶粒长大导致金属陶瓷各项力学性能下降。

Effect of Mn doping on mechanical properties and electronic structure of WCoB ternary boride by first-principles calculations

The first-principles calculations are performed to investigate the structural, mechanical property, hardness, and electronic structure of WCoB with 0, 8.33, 16.67, 25, and 33.33 at.% Mn doping content and W_2 CoB_2 with 0, 10, and 20 at.%Mn doping content. The cohesive energy and formation energy indicate that all the structures can retain good structural stability. According to the calculated elastic constants, Mn is responsible for the increase of ductility and Poisson＇s ratio and the decrease of Young＇s modulus, shear modulus, and bulk modulus. By using the population analysis and mechanical properties, the hardness is characterized through using the five hardness models and is found to decrease with the Mn doping content increasing. The calculated electronic structure indicates that the formation of a B–Mn covalent bond and a W–Mn metallic bond contribute to the decreasing of the mechanical properties.

双谱特征在基于心电图的心肌缺血检测方法中的应用

ST-T段改变是心电图检测心肌缺血的主要表现。首先,从心电信号中提取ST-T趋势信号,以便有效降低检测ST-T特征点的难度,且避免其他心电波形(如P波,QRS波)的影响;然后,对其进行双谱分析,主要的双谱特征包括双谱值、双谱权值中心(WCOB)和双谱最大幅值。实验结果表明:对心电信号进行双谱特征分析,有很好的抗噪能力;WCOB可为各心拍ST-T段的一致性分析提供一项有效的指标。经公共数据库Long-Term ST database(LTST)验证,双谱最大幅值在心肌缺血和非心肌缺血两种状态下有显著性差异,可为检测心肌缺血提供依据。

含WB烧结硬质合金的组织结构和性能研究

将不同含量的WB粉末添加到传统成分的WC-Co粉末中,利用低压烧结技术制备了系列含WB的WC-Co型硬质合金,并对其物相组成、组织结构和力学性能进行了系统表征分析。研究发现,在低压烧结过程中WB与Co发生反应,生成了具有超高硬度的WCoB相,由此降低了粘结相Co对WC晶粒的隔离,增加了WC晶粒间的接触度,引起合金韧性下降。添加WB制备的硬质合金材料其摩擦系数更低,随WB添加量的增加,硬度和耐磨性明显提高,当WB添加量为30%(质量分数)时,制备的硬质合金材料的硬度达到19 000 MPa,其磨损速率仅为传统WC-Co硬质合金1/10。然而,添加WB的WC-Co合金的断裂韧性约为传统WC-Co硬质合金的83%~91%。