表层富立方相梯度硬质合金的制备及其显微结构研究

发布时间：2024-02-17 20:50

　　传统均匀结构硬质合金硬度和断裂韧性无法同时提升,而梯度硬质合金具有突破这一技术瓶颈的巨大优势,此外在涂层硬质合金的基体材料这一领域梯度硬质合金也有巨大的应用潜力。表层富立方相梯度硬质合金近年受到广泛关注。此类硬质合金表层由Ti(CN)或TiN等面心立方晶体结构相组成,具备比芯部更好的耐磨性、抗氧化性、抗月牙洼磨损性,有望在高速加工领域得到广泛应用。目前表层富立方相梯度硬质合金的制备方法主要为固相渗氮和低压渗氮,对于高压渗氮(?4 MPa)和Ar-N₂组合渗氮烧结工艺的研究,国内外鲜有报道。同时由于目前表面富立方相梯度硬质合金的材料体系都局限于WC-TiC-Co体系,新材料体系的开发工作没有充分展开,使得表面富立方相梯度硬质合金的巨大技术潜力没有被充分发掘。本研究突破了当前表面富立方相梯度硬质合金材料体系仅限于WC-TiC-Co系的局限性,深入探索了不同粘结相种类(Co或Ni)、不同Ti原子来源(TiC或纯Ti)以及不同渗氮工艺对表层富立方相梯度硬质合金显微结构的影响机制。与此同时,本研究使用表层富立方相梯度硬质合金作为基体,在没有进行任何预处理的前提下,成功制备了...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1双相梯度硬质合金金结构图

1.4.1双相梯度硬质合金双相梯度硬质合金即DP(DualPhase)合金最早由瑞典Sandvik公司研制，并于1985年10月申请了美国专利，1988年3月被正式授权。图1-1为双相梯度硬质合金的金相照片。DP硬质合金由“表”至“芯”拥有三种不同的组织成分。外表层为WC+....

图1-3C-Co二元相图

图1-3C-Co二元相图[37]Fig.1-3BinaryphasediagramofC-Co[37]残余应力的影响。金刚石涂层的残余应力包括内应力和热应力，式[38]为：tithi为涂层内应力，th为涂层热应力。石涂层内存在亚稳相、非晶组织....

图1-4常用的硬质合金基体预处理方法示意图

基体内部的Co向外扩散，都会对金刚石涂层造成不利的影响。为了降低这种影响，人们往往会对硬质合金基体进行预处理，包括除Co、施加中间过渡层或者改变基体成分或结构，如图1-4所示。1、除Co（1）化学腐蚀法[39-44]：先用Murakami溶液浸蚀WC-Co硬质合金中的WC相，再....

图2-1总体实验方案

2.3.1工艺流程本研究主要通过Ar气预烧与高压渗氮的工艺制备表层富立方相梯度硬质合金，实验的总体流程如图2-1所示。图2-1总体实验方案Fig.2-1Overallexperimentalprocedure

本文编号：3901305