稀土、铜添加对WC-10Co硬质合金组织和性能的影响

发布时间：2025-03-15 08:15

　　超细硬质合金由于具有高强度和高硬度的“双高”特点,被广泛应用于航空航天、机械加工、石油钻探、微电子加工、精密制造等重要领域,已成为当今硬质材料的重点发展方向之一。其中,如何抑制烧结过程中WC晶粒的异常长大是目前超细晶硬质合金制备的难点和关键。添加微量稀土元素、铜元素可以抑制WC晶粒析出时的长大,但目前绝大部分的研究集中于单一稀土或者铜添加对硬质合金组织和性能的影响,对不同粒度稀土及其与铜的复合添加对超细硬质合金组织和性能的影响规律研究较少。为此,论文以WC粉、Co粉、纳米CeO₂、微米CeO₂、Cu粉、炭黑等为原料,采用气氛压力烧结炉制备WC-10Co-CeO₂-Cu硬质合金。用SEM、三点抗弯强度试验机、三维轮廓仪等检测手段研究了不同含量微米CeO₂、纳米CeO₂添加对硬质合金组织和力学性能的影响规律,并对比了微米CeO₂与纳米CeO₂添加对合金组织、性能影响效果的差异,得出0.4wt.%纳米CeO₂为较优的稀土...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 硬质合金的概述
    1.2 硬质合金的发展历程
    1.3 WC-Co硬质合金的国内外研究现状
    1.4 WC-Co硬质合金的制备
        1.4.1 混合料制备
        1.4.2 复合粉的成型
        1.4.3 烧结
        1.4.4 烧结后处理
    1.5 WC-Co硬质合金添加剂
        1.5.1 金属碳化物
        1.5.2 金属添加剂
        1.5.3 其它添加剂
        1.5.4 添加剂的加入方式
    1.6 课题的研究意义及主要研究内容
第二章 实验与测试方法
    2.1 实验原料
        2.1.1 WC粉末的化学成分及显微形貌、粒度分布
        2.1.2 Co粉显微形貌及粒度分布
        2.1.3 铜粉显微形貌
        2.1.4 炭黑显微形貌
        2.1.5 稀土的显微形貌
        2.1.6 其它
    2.2 实验相关设备
    2.3 实验的设计
        2.3.1 实验的工艺路线图
        2.3.2 粉末的球磨、干燥制粒及其模压成型
        2.3.3 合金的烧结
    2.4 合金组织观察与性能检测方法
        2.4.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.4.3 碳、氧的测定
        2.4.4 粉末粒度
        2.4.5 合金的密度
        2.4.6 硬度及断裂韧性
        2.4.7 抗弯强度
        2.4.8 磁饱和强度及矫顽磁力
        2.4.9 摩擦磨损性能
第三章 不同粒度稀土添加剂对WC-10Co硬质合金的影响
    3.1 引言
    3.2 稀土元素的加入
    3.3 稀土添加对WC-10Co硬质合金微观组织和力学性能的影响
        3.3.1 微观组织形貌
        3.3.2 合金的钴磁和矫顽磁力
        3.3.3 合金的致密度
        3.3.4 合金的硬度
        3.3.5 合金的断裂韧性
        3.3.6 合金的抗弯强度
        3.3.7 合金的摩擦磨损性能
    3.4 本章小结
第四章 纳米稀土、铜复合添加剂对WC-10Co硬质合金的影响
    4.1 前言
    4.2 稀土与铜元素的加入
    4.3 稀土与铜混合添加对WC-10Co硬质合金组织和力学性能的影响
        4.3.1 微观组织形貌
        4.3.2 合金的钴磁和矫顽磁力
        4.3.3 合金的致密度
        4.3.4 合金的硬度
        4.3.5 合金的断裂韧性
        4.3.6 合金的抗弯强度
        4.3.7 合金的摩擦磨损性能
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间研究成果



本文编号：4035446