超细Co-Cr-V复合金属粉末的制备与表征

利用共沉淀-热分解法,制备出超细复合碱式碳酸盐前驱体和Co-Cr-V复合金属粉末。利用X线衍射仪和红外吸收光谱分析前驱体和复合金属粉末的物相与晶体结构,用电感耦合等离子体原子发射光谱测定复合金属粉末的元素组成和含量。研究结果表明:前驱体为单相碱式碳酸钴,煅烧得到包含α-Co(fcc)和β-Co(hcp)的两相Co-Cr-V复合金属粉末,其中α-Co相含量在pH为11时达到最大值,约为82%(质量分数)。通过DSC-TG(氩气气氛)分析,研究前驱体的热分解行为,发现前驱体的热分解过程与碱式碳酸钴相似,大约在259和951℃分别发生一次和二次离解。利用扫描电镜观察前驱体和复合金属粉末的形貌,发现煅烧后的复合金属粉末与前驱体的形貌相似,具有继承性,均为类球状颗粒团聚体。利用比表面积分析仪测定前驱体与复合金属粉末的比表面积,并据此估算出粉末的平均粒度:前驱体的粒度在5~11 nm之间,煅烧后得到的复合金属粉末粒度显著增大,接近或达到亚微米级;复合金属粉末粒度随pH(pH在7~11之间)增大而增大,当pH为7时,粉末的平均粒度约为96 nm。

煅烧气氛对共沉淀法制备超细Co-V-Cr复合粉末形貌与结构的影响

以Co、V、Cr的可溶性氯盐和草酸铵为原料，采用草酸盐共沉淀法制备Co、V、Cr的复合粉末的前驱体，热分解后获得Co-V-Cr复合粉末。通过DSC/TG分析对该前驱体在不同气氛（真空、氩气与氮气）中的热分解过程进行研究，通过扫描电镜观察与比表面积测试，对Co-V-Cr复合粉末的性质进行分析与表征。结果表明，不论在什么气氛下锻炼，所得Co-V-Cr复合粉末的粒径都达到纳米级，分散较均匀，V和Cr完全固溶在Co相中。前驱体合理的煅烧温度为450℃。在氩气气氛下前驱体粉末在421℃时直接分解成Co-V-Cr复合粉末；而在空气中的DSC-TG曲线在366℃出现放热峰，原因是此温度下发生氧化反应，前驱体先分解成Co-V-Cr然后被氧化。在氩气气氛下煅烧得到的Co-V-Cr复合粉末比表面积最大，为41.50 m2/g，粒径最小，平均晶粒尺寸为11~12 nm。

浅析硬质合金环件标准化在电机铁芯级进模中的应用

针对电机铁芯级进模硬质合金环件规格繁多、杂乱无序、不能经济地组织规模化生产的状况,开展了环件标准化研究,依据国家优先数和优先数系标准,制定环件内、外径标准化设计规则,为环件规格标准化奠定了技术基础。通过环件标准化实践,基本实现了常用环件规格的标准化覆盖,提升了企业生产效率,降低了生产成本,取得了明显的成效。

硬质合金粉末压模设计制造中的常见问题及对策

分析了硬质合金粉末冶金模具设计制造中常见的开裂、表面龟裂、崩块失效问题的原因,提出了一些解决问题的对策。

高压辊磨机硬质合金柱钉应用研究

为了提高高石英含量和高抗压强度磁铁矿用高压辊磨机硬质合金柱钉的使用寿命,针对柱钉耐磨性和抗断裂能力,分析了相同WC平均晶粒度不同Co含量的硬质合金柱钉物理性能与损耗的关系,分析了高温还原高温碳化制备WC与常规WC制备相同Co含量的硬质合金柱钉在金相组织、物理性能和损耗方面的差异。结果表明,在WC平均晶粒度一致的情况下,柱钉在使用过程中,随着Co含量的减少,柱钉硬度增加,耐磨性增加,但柱钉的断裂韧性降低,柱钉断裂数量大幅增加;在同等Co含量和WC平均晶粒度的情况下,相比常规WC,高温还原高温碳化的WC制备的硬质合金柱钉硬度升高,WC晶粒大小分布均匀,裂纹的扩展路径以穿晶断裂为主,断裂韧性升高,柱钉的耐磨性和抗断裂性能获得了提高。

硬质合金中碳含量对晶粒生长抑制剂抑制效果的影响

配制两批不同总碳为5.66%和5.70%的混合料,在不同烧结温度下制备WC-9Co(含0.8%的Cr_3C_2/VC)超细晶硬质合金,检测了混合料中氧含量及WC晶粒大小、应变随球磨时间的变化情况,研究了不同烧结温度下WC-9Co硬质合金的磁学性能随球磨时间的变化。结果表明,滚动球磨不能破坏晶粒尺寸达到纳米级的WC原料微观晶粒;不同总碳混合料随球磨时间延长其氧含量均呈上升趋势,符合线性规律,但高总碳的混合料中氧含量上升速度较慢;超细晶硬质合金的Com值(即碳含量)是影响H_c值的主要因素,随Com值增加H_c先升高后降低并呈抛物线规律,在特定的Com值达到最大值,据此可以推测其主要原因是硬质合金碳含量影响Cr、V元素在WC/Co界面析出形成抑制WC晶粒长大的(W,Cr)C_x和(W,V)C_x界面相,进而影响抑制效果。

碳含量对WC-6Co超细晶硬质合金WC晶粒长大激活能的影响

配制8组不同总碳含量(6.11%、6.13%、6.15%、6.17%、6.19%、6.21%、6.23%、6.25%)的WC-6Co混合料,在不同烧结温度下烧结制备WC-6Co超细晶硬质合金试样,并检测试样的磁学性能和微观结构,研究了碳含量对WC-6Co超细晶硬质合金WC晶粒长大激活能的影响。结果表明:随着混合料总碳含量的提高,硬质合金试样的Com值也逐步增加;在不同的烧结温度下,随着Com值的增加,Hc值均先升高后降低,硬质合金WC晶粒尺寸先减小后增大,且均在Com值约为5%时Hc达到最大值、WC晶粒尺寸达到最小值;WC晶粒长大激活能随Com值的增加先上升后下降,在Com为5.2%左右时达到最高值。这是由于碳含量较低时,随着碳含量的增加,WC晶粒表面生成的晶粒长大抑制剂(Cr_x,V_y)Cz碳化物增加,但随着碳含量的继续增加,(Cr_x,V_y)Cz的生成量已达到极值,而产生液相的温度进一步下降,液相量急剧增加,WC晶粒长大激活能又开始下降。

纳米SiC对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织与性能的影响

以Ti(C,N),WC,Mo2C,TaC和Cr2C3等粉末为主要原料,Co和Ni作为粘结剂,添加0~11%(体积分数)的纳米SiC粉末作为增强相,制备Ti(C,N)基金属陶瓷,研究SiC含量对陶瓷材料显微组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响。结果表明,少量SiC不会改变金属陶瓷原有的相结构,而随SiC含量增加,环形相的完整性下降,硬质相的平均晶粒尺寸减小。SiC体积分数为5%的Ti(C,N)基金属陶瓷综合性能较优异,硬度(HRA)为88.8,抗弯强度为2280 MPa,断裂韧性为13.22×10^3 kN·m^−3/2。添加SiC可增强Ti(C,N)基金属陶瓷的高温抗氧化性能,氧化后材料表面生成致密的SiO2膜层。

核酸适体电化学传感器研究的新进展

与抗体相比,核酸适体作为生物传感器的敏感元件具有一定的优势。核酸适体的出现为生物分析方法和传感器的设计开辟了新思路。基于核酸适体的电化学传感器集成了适体和电化学传感两方面的优势,成为近年来的研究热点。各种新颖的设计思路不断涌现,使电化学核酸适体传感器的性能不断得到改善,来解决分析应用中所面临的一些问题。该文就响应原理和存在的问题讨论如何设计一个性能优异的电化学核酸适体传感器。

基于铂纳米颗粒沉积多孔金膜的甲醛传感器

在多孔金膜表面电沉积铂纳米颗粒,制备了多孔金膜/铂纳米颗粒修饰电极。其中多孔金膜是在恒电位氧化后再在抗坏血酸溶液中还原制得的。利用循环伏安法(CV)对甲醛在此传感界面上的电化学行为进行了研究,结果表明,在酸性条件下,该传感器对甲醛表现出较好的电催化性能。在优化条件下,甲醛的峰电流与浓度在1×10-5mol/L到1×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限5×10-6mol/L。

基于正交试验的硬质合金电火花加工实验分析

为研究在不同电参数条件下加工性能的变化规律,本文采用正交试验研究了用紫铜电极对硬质合金在不同脉冲宽度、脉冲间隙、峰值电流、伺服电压的加工条件下的影响规律。

Mo对WC-(8Co,2Ni)硬质合金组织与性能的影响

采用化学包覆法制备WC-(8Co,2Ni)-x Mo (x为质量分数,%。x=0,0.5,1.0,1.5)复合粉末,真空烧结后得到含Mo的WC-(8Co,2Ni)硬质合金。研究前驱体和复合粉末的微观形貌和物相组成,分析Mo对WC-(8Co,2Ni)硬质合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,WC-(8Co,2Ni)-x Mo复合粉末中的Mo均匀分布在WC颗粒表面。WC-(8Co,2Ni)-x Mo硬质合金较致密,无明显孔洞,WC和黏结相无明显聚集。随Mo质量分数从0增加至1.5%,WC晶粒的平均尺寸从1.6μm减小至1.1μm。合金硬度(HRA)从87.3±0.1提高至88.3±0.2,抗弯强度从(2 890±27) MPa下降至(2 560±29) MPa。含Mo合金在腐蚀过程中生成低电导率的含Mo钝化膜,耐腐蚀性能明显提升。

纳米硬质合金制备技术的研究

对细化硬质合金晶粒的意义及纳米硬质合金的发展现状等概况进行了阐述。采用小角度X射线衍射法对原料WC粉及球磨混合料进行了检测,通过扫描电镜、能谱仪等分析了合金制备过程中抑制剂不均匀所产生的原因及其对合金晶粒大小的影响,改进了抑制剂的生产工艺,成功制备出纳米硬质合金样品。

硬质合金线切割加工变质层的形成及对材料性能的影响

从微观角度对硬质合金线切割加工变质层的形成机理进行了分析,探讨了影响变质层厚度的因素,并就变质层厚度对材料抗弯强度的影响进行了分析。提出了减少变质层厚度的措施。

硬质合金磨削表面粗糙度对材料力学性能的影响

通过实验分析了硬质合金磨削表面粗糙度对材料力学性能的影响。

预应力硬质合金顶锤的研制

研究表明,在高温高压的合成状态下,六面顶顶锤46°斜面中心对称线下方存在的切向拉应力是产生纵向裂纹和断裂的主要原因。预应力顶锤的表面存在的预压应力可抵消部分拉应力,降低了顶锤在工作状态的应力水平。文章阐述了顶锤预应力的形成机制并对样品进行残余应力检测,证实了残余压应力的存在。试制的一批试用顶锤,相比传统顶锤使用寿命有显著提高。

微利时代下人造金刚石行业发展策略初探

文章通过对人造金刚石行业微利现状及其原因的阐述和分析,针对微利时代的金刚石行业发展提出了几点建议:尽快建立健全金刚石牌号,完善规范行业标准;加强技术自主创新,提高核心竞争力;实施品牌战略,强化质量管理。

高压辊磨机用硬质合金柱钉的磨损和断裂行为

硬质合金柱钉性能的好坏直接影响高压辊磨机的使用寿命和生产效率,但关于柱钉的力学性能和使用性能的相互对应关系缺乏研究,导致在使用过程中缺乏硬质合金设计标准。本文通过研究柱钉硬度、抗弯强度和断裂韧性等性能特性对柱钉的耐磨性和抗断裂性能的影响规律,获得了破碎高硬石英岩的理想柱钉。结果表明:影响柱钉断裂数量的主要因素是断裂韧性,而非抗弯强度;随着断裂韧性从16.21 MPa·m^(1/2)增大至21.57 MPa·m^(1/2),抗疲劳断裂能力提升,断裂数量百分比从3.77%降低至0。柱钉的磨损主要为磨粒磨损,随着硬度从HRA 86.2增大至HRA 88.3,抗磨损性能提升,磨损速率从7.92μm/h降低至2.33μm/h。对于石英含量高达64.23%、单轴压缩抗压强度达159 MPa的矿石破碎,当柱钉的硬度达到HRA 87.8、断裂韧性达到19.55 MPa·m^(1/2)时,能有效抑制柱钉的磨损和断裂。

硬质合金钝化与伪钝化行为的研究进展

极化曲线可以反映腐蚀动力学过程的细节,是研究材料腐蚀行为的重要手段。本文以极化曲线为重点,对硬质合金的钝化与钝化行为的研究成果进行了综述,内容包含了WC-Co、WC-Co-Cr、WC-Ni-Cr、WC-Ni-Co-Cr等系列硬质合金的钝化或伪钝化行为的研究及钝化膜的形成与生长的研究。

球磨参数对纳米WC晶格畸变和烧结晶粒长大的影响

配置成分为WC-10%Co混合料,采用不同球料比(6:1与18:1)、不同球磨时间(4、8、16、32、48和72 h),以酒精为介质滚动球磨,干燥后压制成尺寸为6.5 mm×5.25mm×20 mm的试样,然后在H_2气氛下在1 340℃烧结,得到硬质合金试样,通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)等分别研究混合料中WC晶粒尺寸、内应变和晶格畸变等与球料比、球磨时间的关系。结果表明:(1)对于纳米级WC粉末,实验中的球磨过程不能破碎其晶粒;(2)随球磨时间延长,WC晶粒的内应变与晶格畸变呈先快后慢的增长方式,球料比越大,增速转折点越早出现;晶格的具体畸变形式与球料比相关;(3)在球料比6:1混合料中WC颗粒内发现"泊松效应";(4)在较低的内应变和WC邻接程度情况下,烧结早期WC晶粒合并长大所需的能量势垒较高,能够有效抑制WC晶粒早期长大。