YG6粗晶硬质合金的制备及其工艺与性能研究

发布时间：2017-04-21 11:16

  本文关键词：YG6粗晶硬质合金的制备及其工艺与性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：粗晶硬质合金材料被广泛应用于制作冷镦模具、轧机轧辊、矿用球齿、盾构机刀头等。由于这些零部件的工作条件极其恶劣,因而对材料的性能要求严格。本研究由国家自然科学基金资助,旨在通过对传统硬质合金生产工艺进行研究,探索出一种适宜制备粗晶硬质合金的生产工艺。本文重点研究了不同c含量对合金的组织成分及综合性能的影响；同时还研究了不同的球磨时间、烧结工艺、压制方法对WC-Co混合料及烧结体组织和性能的影响；以及对合金的断裂方式和断裂源进行了探讨。论文完成的主要工作和研究成果如下： (1)采用传统硬质合金的湿磨工艺制备了WC-6Co混合料。研究表明,球磨对WC产生明显的破碎作用,同时又有利于Co相在WC颗粒间的弥散分布。适当的球磨时间,既能够保持混合料中WC颗粒的粒径分布范围窄,又使得Co相均匀分布。 (2)经压制和烧结成功制备合金试样。研究表明,适当的球磨时间能够提高合金的组织均匀性,增强合金的综合力学性能,本次研究24h为最佳球磨时间；等静压压制成形提高压坯密度,有利于合金致密度的提高,减少残留的孔隙；低压烧结能够消除合金中的“钴池”,促进Co相的弥散分布,提高合金综合力学性能。 (3)研究了六组不同C含量的混合料制备的合金试样的组织和综合力学性能。结果表明,合金试样组织必须保持在正常的WC+γ两相区,才能获得良好硬度、抗弯强度和冲击韧性,脱碳、渗碳都将对合金的综合力学性能造成不利影响。 (4)探讨了粗晶硬质合金材料的强化机理和断裂源。研究表明,粗晶硬质合金的断裂方式主要为穿晶断裂,需要匹配更大的断裂能；孔隙、杂质元素和异常大的晶粒周围以沿晶断裂为主,容易形成合金试样的断裂源。
【关键词】：粗晶硬质合金 WC-Co混合料 C含量 抗弯强度 冲击韧性
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG135.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 文献综述9-26
• 1.1 引言9-15
• 1.1.1 硬质合金的概述9-11
• 1.1.2 硬质合金的分类11-12
• 1.1.3 硬质合金烧结技术12-15
• 1.2 粗晶硬质合金的特性、应用及研究现状15-20
• 1.2.1 粗晶硬质合金的特点16
• 1.2.2 粗晶硬质合金的应用16-19
• 1.2.3 粗晶硬质合金的研究现状19-20
• 1.3 粗颗粒WC-Co复合粉的制备20-24
• 1.3.1 粗颗粒WC-Co复合粉制备需要解决的问题20-21
• 1.3.2 粗颗粒WC-Co混合料的性能要求21
• 1.3.3 WC-Co混合料的制备方法21-24
• 1.4 本论文研究的意义、内容及目的24-26
• 第二章 粗晶硬质合金的制备过程26-35
• 2.1 原料与设备26-28
• 2.1.1 原料粉末26-27
• 2.1.2 添加剂27
• 2.1.3 实验仪器与设备27-28
• 2.2 研究方案28-32
• 2.2.1 原料粉末的选择与处理28-29
• 2.2.2 混合料的制备29
• 2.2.3 合金C含量的控制29-31
• 2.2.4 压制成形31
• 2.2.5 压坯脱脂31
• 2.2.6 烧结31-32
• 2.3 性能检测32-35
• 2.3.1 粒度分析32-33
• 2.3.2 XRD物相分析33
• 2.3.3 硬度测量33
• 2.3.4 密度测试33
• 2.3.5 磁性能的测定33-34
• 2.3.6 金相分析34
• 2.3.7 扫描电子显微分析34
• 2.3.8 抗弯强度测试34
• 2.3.9 冲击韧性测试34-35
• 第三章 WC-6Co混合料性能的研究35-44
• 3.1 引言35
• 3.2 原料粉末对WC-Co混合料的影响35-39
• 3.2.1 WC原料粉末对混合料的影响35-37
• 3.2.2 Co粉对混合料的影响37-39
• 3.3 球磨时间对WC-Co混合料的影响39-43
• 3.3.1 XRD物相分析39-40
• 3.3.2 SEM形貌分析40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 粗晶硬质合金配C工艺的探索44-51
• 4.1 引言44
• 4.2 碳含量对合金组织和性能的影响44-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 YG6粗晶硬质合金烧结体性能研究51-61
• 5.1 引言51
• 5.2 球磨时间和烧结方式对烧结体性能的影响51-57
• 5.3 压制工艺对烧结体性能的影响57-59
• 5.4 断口形貌分析59-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 主要结论61-62
• 参考文献62-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况69

【参考文献】

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本文编号：320226