WC基硬質(zhì)合金的性能及其在硬密封球閥的應(yīng)用研究.pdf

1、球閥作為截止閥的一種，除了應(yīng)用于一般的工業(yè)管道，在西氣東輸、煤制油工程、宇航工業(yè)上也發(fā)揮著重要的作用。目前硬密封球閥存在腐蝕、強(qiáng)磨損而造成使用壽命過短問題，因此延長球閥的使用壽命已成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。本文將WC基硬質(zhì)合金用于球閥的球體和閥座，并對(duì)其在實(shí)際工況下的使用做了初步探究。
　　本文采用低壓燒結(jié)技術(shù)制備四種成分的WC基硬質(zhì)合金，并且合金中采用了Co基和 Ni基兩種粘結(jié)劑。合金中 WC的含量分別為84%，88%，90%和92%

2、，對(duì)應(yīng)的 Co基粘結(jié)相的含量分別為14%和10%，Ni基粘結(jié)相的含量分別為8%和6%。運(yùn)用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、能譜（EDS）、X線衍射（XRD）等研究合金組織結(jié)構(gòu)和物相組成，利用顯微硬度計(jì)測量合金的硬度，萬能電子試驗(yàn)機(jī)測定其抗彎強(qiáng)度，利用表面綜合性能測試儀測定合金的耐磨損性能，利用電化學(xué)工作站測定的耐腐蝕性能，對(duì)合金制成的球體和閥座進(jìn)行了開關(guān)實(shí)驗(yàn)測定其使用壽命，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出如下結(jié)論。
　　（1）低壓燒

3、結(jié)出組織純凈的納米級(jí) WC基硬質(zhì)合金，合金晶粒尺寸隨 WC含量的上升而增大。合金的硬度隨著 WC含量的增加而增大，抗彎強(qiáng)度則與 WC的含量無關(guān)。
　?。?）隨著 WC的含量升高，合金的耐磨損性能加強(qiáng)。低載荷下，合金幾乎不發(fā)生磨損；中載荷下，合金的磨損機(jī)理是磨粒磨損；高載荷下，合金主要磨損機(jī)制為粘著磨損。
　?。?）常溫條件下，WC-6Ni和 WC-14Co滿足耐磨球閥的需求，因而投入生產(chǎn)并用于球閥的閥座和角閥內(nèi)部。低溫條件下

4、，溫度從20℃降到-110℃，WC基硬質(zhì)合金的硬度有輕微上升，然而在-196℃時(shí)硬度大幅下降，因而合金不適用于超低溫下的工況。
　?。?）在酸性介質(zhì)中合金的耐腐蝕性能為：WC-14Co