硬质合金烧结方法的研究进展

介绍了几种传统硬质合金与新型硬质合金的烧结方法,并对这些烧结方法的原理及优缺点进行了比较,最后对未来硬质合金的发展提出了建议。

硬质合金与球墨铸铁热等静压扩散连接的研究

用热等静压扩散连接法获得了硬质合金与球墨铸铁的直接连接接头和以镍箔为中间夹层的间接连接接头。采用金相、扫描电镜、显微硬度及电子探针显微分析等手段对结合界面区域的组织结构、显微硬度变化及元素扩散进行了研究。对直接连接和间接连接接头的接合强度进行了评估，并对接头断裂特性进行了分析。

冷等静压工艺对纳米WC-8Co硬质合金性能的研究

以纳米WC-8Co粉末和VC、Cr3C2、TaC晶粒长大抑制剂作为YG8硬质合金原料,采用金属模压预成型+冷等静压处理获得压坯,后经真空烧结制备WC-8Co硬质合金。研究冷等静压工艺对硬质合金收缩率、致密度、硬度的影响,结果表明经冷等静压处理的生坯烧结后的硬质合金具有低收缩率、高致密度和硬度的特点。

提高WC—Co硬质合金顶锤质量的研究

对烧结后的硬质合金顶锤进行热等静压（ＨＩＰ），能有效提高其密度，使其在合成金刚石生产中使用寿命普遍延长３—４倍。热等静压的最佳工艺条件是：温度在１３５０～１３７５℃，压力为８０～１００ＭＰａ，保温保压时间１００～１２０ｍｉｎ。同时，较全面地观察和分析了ＷＣ—Ｃｏ硬质合金破裂的行为，并阐述了采用ＨＩＰ处理能提高ＷＣ—Ｃｏ硬质合金顶锤质量的原因。

矿山凿岩硬质合金低压热等静压处理

采用低压热等静压技术处理的矿山凿岩硬质合金得到无孔隙的组织结构，其抗弯强度值提高１０％～１５％，硬度ＨＲＡ提高０．１～０．７，密度值也明显提高。

热等静压烧结-连接法制取硬质合金/钢复合材料初探

用热等静压烧结－连接法获得了ＹＧ１５Ｃ与４５＃钢的复合接头。考察了接头的界面复合特征，界面上元素扩散及接头的结合强度。

热等静压技术在硬质合金大件制品中的应用

着重介绍热等静压（ＨＩＰ）技术在硬质合金顶锤、压缸、轧辊和铁基材料扩散连接等方面的应用。

成形工艺对WC-6Ni细晶硬质合金烧结致密度及组织缺陷的影响

分别采用模压成形、冷等静压成形以及模压+冷等静压成形工艺制备WC-6Ni硬质合金,主要讨论了不同的成形工艺对WC-6Ni硬质合金物相组成、物理性能及显微组织的影响。结果表明:采用模压+冷等静压成形工艺制备的WC-6Ni压坯在烧结温度为1 410℃、保温时间1h的条件下,可获得致密度高达98%、HV硬度达到1 457的WC-6Ni细晶硬质合金,该合金显微组织分布均匀,样品表面无空隙及Ni池等缺陷。

冷等静压成形及烧结温度对超细WC-TiC-Co硬质合金性能的影响

采用高能球磨法制备了平均粒度约为550nm的WC-5TiC-10Co超细粉体。研究了冷等静压成形及烧结温度对合金试样性能的影响。结果表明:超细粉体在280MPa、保压2m in的冷等静压条件下,压坯密度达到8.13g/cm3且趋于恒定。相同烧结温度下,冷等静压试样的性能优于普通压制试样;随着烧结温度的升高,合金试样的密度提高,硬度和抗弯强度先升高后降低;最佳烧结温度在1450℃左右,试样的密度达到12.08g/cm3,洛氏硬度(HRA)值高达93.6,抗弯强度达到1224MPa。

大尺寸亚微米硬质合金顶锤的热等静压研制

以超细晶WC-Co喷雾干燥混合粉为原料,通过成形、脱蜡、真空烧结和热等静压(HIP)等工序制备出?160 mm以上的大尺寸YG10X亚微米硬质合金顶锤。研究了真空烧结与HIP处理相匹配工艺,以及不同脱蜡气氛对顶锤组织和性能的影响。采用200~300℃×40 h缓慢的氢气连续脱蜡、匹配的烧结工艺辅以1 380℃热等静压制得的?188 mm顶锤,其组织均匀,晶粒细小,性能稳定,各部位横向断裂强度均高于4 100 MPa,顶锤平均使用寿命在9 000~11 500次以上。

烧结热等静压技术在硬质合金领域的应用

阐述了烧结热等静压技术(Sinter-HIP)在硬质合金领域应用的广阔前景。对钢铁研究总院开发研制的烧结热等静压机进行了介绍。

WC-Co硬质合金的成型工艺研究进展

WC-Co硬质合金由难熔金属化合物WC和粘结相Co组成,其展现出优异综合性能因而被广泛应用于制造各种削切刀具和耐磨部件。目前人们研究的重点在硬质合金粉体的制备、烧结以及晶粒长大抑制剂等方面,然而硬质合金的成型工艺由于技术复杂且较难改进,受到的关注较少,但成型工艺作为硬质合金制备的重要一环起着从粉末到样品的承接作用,成型后坯体具有高致密度、高均匀性对于后续烧结获得最终硬质合金产品的物理力学性能具有很大的促进效果。对注射成型、等静压成型、模压成型等传统WC-Co硬质合金成型技术进行介绍,并对最新研究进展进行概述,重点介绍近年来兴起的3D打印技术在WC-Co硬质合金上的应用现状,最后对各种成型技术的优缺点及前景进行分析与展望。

纳米硬质合金制备技术的研究

研究了 WC-Co纳米硬质合金的制备技术。采用强化球磨、添加晶粒长大抑制剂和低温加压烧结工艺 ,获得了 WC晶粒度接近 2 0 0 nm的硬质合金。研究了 VC和Cr3 C2 两种抑制剂加入量对合金组织、WC晶粒度和性能的影响以及抑制晶粒长大的机理。研究结果表明 ,添加 VC和 Cr3 C2 晶粒长大抑制剂十分有效的抑制了晶粒的长大 ,合金中的 WC晶粒度随抑制剂加入量的增加而细化。但过多的抑制剂不仅会导致碳化物在 WC/Co晶界上大量析出 ,而且也会增加孔隙度 ,结果增加了合金脆性 ,降低了合金的强度 ,其有害影响 VC比 Cr3 C2 更大。采用加压烧结可消除合金中的孔隙提高合金的强度。

“双高”超细合金的研制

以粒度为 0 8μm(FSSS)的超细WC粉及超细Co粉为原料 ,VC和Cr3C2 为抑制剂 ,用真空烧结加热等静压或气压烧结手段 ,制取了硬度HRA≥ 90 0、强度σ≥ 30 0 0MPa的高强、高硬系列超细硬质合金 。

热等静压技术的新进展——HIP’99国际会议情况简介

简述了 1999年 6月在北京召开的“HIP’99国际热等静压会议”的有关情况 ,包括国内外 HIP技术的发展态势及其在硬质合金与陶瓷科研生产中的应用。在近半个世纪的发展进程中 ,HIP技术经历了研制、开发、推广发展几个阶段 ,到 90年代进入一个新的发展时期。这一时期有四大特点 :1HIP工艺的设计逐步由经验型转变成科学型 ;2 HIP技术从国际间的交流逐步发展为国际间的联合研究 ;3HIP制品开始进入一些重要工程项目 ;4HIP技术正与其他高技术相结合 ,其应用前景进一步扩大。在硬质合金行业 ,已利用 HIP技术成功地制取了性能双高的超细合金、大压缸、大顶锤等尖端产品。在陶瓷领域 ,HIP技术更是一种提高产品质量的有效手段。文中通过一些具体事例对此作了扼要的介绍。