GT35钢结硬质合金应用技术研究

研究了GT 35钢结硬质合金大坯料的锻造、热处理与切削加工等应用工艺技术 ,并提供了一系列工艺参数。这些研究结果将为进一步研究和推广应用该材料提供了重要的参考依据。

钢结硬质合金GT35切削去除机理研究

为研究金刚石磨粒刀具切削钢结硬质合金GT35的微观刻划过程与材料去除机理,以单颗粒金刚石刻划实验为研究手段,分析其微观切削力的影响因素及材料的微观去除过程。通过单颗粒金刚石变切深实验发现,切削力与切痕截面积之间呈线性关系,获得的线性比例系数k的估计值可通过单颗粒金刚石等切深实验修正。随后,通过扫描电镜对GT35材料表面切痕形貌进行观测,并用激光共聚焦显微镜对其形貌进行三维建模,研究不同刻划深度下的材料去除模式。结果表明:修正后k(F_(x))为0.02629 N/μm^(2)(R_(1)=0.99046),k(F_(z))为0.04642 N/μm^(2)(R2=0.99408);调质GT35材料在多种切深下均以塑性去除为主,其中切痕底面呈现明显塑性剪切去除状态,切痕边缘位置呈现一定的脆性断裂状态。刀具在切削过程中会在刀尖处形成材料堆叠死区,引起刀具崩刃及磨损,且切痕表面形貌的形成与刀具磨损密切相关。

碳化钒颗粒增强钢结硬质合金的研究

用粉末冶金反应烧结的方法制备碳化钒颗粒增强钢结硬质合金,并借助于SEM和XRD,研究了(V-Fe合金+石墨)反应体系在不同温度、相同C/V比条件下碳化反应的过程,发现由于碳与钒之间很强的亲和力,从而大大降低了σ-(FeV)相的稳定性,促使其在比Fe-V二元相图低得多的温度就开始转变为固溶了大量钒的α-Fe,同时生成V8C7颗粒。当温度由700℃升高到810℃时,石墨和σ相的数量急剧下降,而V8C7的数量急剧增加。到840℃,钒的碳化反应基本结束。反应生成了由马氏体钢基体和大量的V8C7球状颗粒组成的钢结硬质合金。在重载干滑动磨损条件下,该材料显示了很好的耐磨性能。

钢结硬质合金覆层的微观结构分析

采用液相烧结法将爆炸压实后的钢结硬质合金粉末复合在碳钢表面,成功获得覆层材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对覆层及界面的微观结构进行了研究,结果表明:在烧结温度1282℃￣1350℃时,界面组织为珠光体;在1350℃时,扩散层厚度可达30μm,而且钢结硬质合金/碳钢的界面为扩散型,界面结合良好。

硬质合金/钢活性液相扩散焊接技术研究

为解决冲孔机硬质合金冲头由于焊接强度不够导致使用中冲头容易脱落,进而大大降低冲头的使用寿命的问题,采用Ti/Cu组合中间层的活性瞬间液相扩散焊(A-TLP)进行了"硬质合金/钢"的焊接试验,并在相同条件下与钎焊进行了对比,采用自制夹具与电子拉伸试验机相结合的方式进行了焊接接头剪切强度的检测。实验发现,对于"YG6X硬质合金/45号钢"的焊接来说,活性瞬间液相扩散焊(A-TLP)的焊接强度远高于钎焊,两种焊接接头的剪切强度分别为173.52 MPa和112.12 MPa。