WC-MgO復(fù)合材料常壓燒結(jié)工藝的研究.pdf

1、硬質(zhì)合金具有高彈性模量、高硬度和強(qiáng)度、高紅硬性、高耐磨性、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用在機(jī)械加工、礦山開(kāi)發(fā)、軍工、化工、冶金等行業(yè)中。傳統(tǒng)WC-Co硬質(zhì)合金的主要粘結(jié)劑Co是一種稀有的貴重金屬，其全球儲(chǔ)量很低且價(jià)格昂貴。因而尋求Co的替代材料，以獲得一種同時(shí)具備高硬度、高韌性的新型硬質(zhì)合金是很重要的。東華大學(xué)近年來(lái)開(kāi)展了一系列關(guān)于WC-MgO復(fù)合材料的熱壓燒結(jié)的研究工作，從制粉、成分配比到燒結(jié)工藝，均獲得了一定的成果。
　

2、　目前針對(duì)WC-MgO復(fù)合粉末的燒結(jié)研究主要局限于熱壓燒結(jié)，熱壓燒結(jié)雖是一種粉末冶金中常用的燒結(jié)方法，但是熱壓燒結(jié)生產(chǎn)效率低，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此開(kāi)展常壓燒結(jié)制備WC-MgO復(fù)合材料的研究工作，嘗試將熱壓燒結(jié)WC-MgO復(fù)合材料的工藝應(yīng)用到常壓燒結(jié)中，對(duì)WC-MgO復(fù)合材料有著重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。作為一項(xiàng)應(yīng)用性基礎(chǔ)研究，探索開(kāi)發(fā)出一種常壓燒結(jié)制備具有一定硬度、斷裂韌性、抗彎強(qiáng)度的納米WC-MgO復(fù)合材料的方法，可為WC-MgO硬質(zhì)合

3、金的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論支持和初期的實(shí)踐先導(dǎo)，也為其他代鈷硬質(zhì)合金的研究提供一定的參考。本課題主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.制坯時(shí)壓制的壓力對(duì)常壓燒結(jié)后塊體的影響。
　　以WC、MgO粉末為原料，采用高能球磨法制備WC-MgO的復(fù)合粉末。將粉末分為兩組，首先都用手動(dòng)粉末壓片機(jī)將球磨后的復(fù)合粉末在20MPa下壓制成直13 mm的坯樣，保壓時(shí)間3min。之后第二組通過(guò)KIP-100E型冷等靜壓機(jī)對(duì)坯樣進(jìn)行200MPa的冷等靜壓

4、處理，保壓時(shí)間60s。最后對(duì)兩組坯樣進(jìn)行常壓燒結(jié)，通過(guò)測(cè)試WC-MgO復(fù)合材料的致密度和硬度，分析制坯時(shí)壓制的壓力對(duì)常壓燒結(jié)后塊體的影響。
　　2.添加少量Co對(duì)無(wú)壓燒結(jié)WC-MgO復(fù)合材料的影響。
　　以WC、MgO和Co粉末為原料，采用高能球磨法制備WC-MgO-xwt.％Co的復(fù)合粉末(x≤1)，之后采用常壓燒結(jié)法制備WC-MgO復(fù)合材料。通過(guò)XRD、顯微硬度計(jì)、超景深三維顯微鏡測(cè)試WC-MgO的物相組成、維氏硬度，觀

5、察微觀結(jié)構(gòu)，并討論了作用機(jī)理。最終分析添加少量Co對(duì)常壓燒結(jié)WC-MgO復(fù)合材料的影響。
　　3.La2O3含量對(duì)常壓燒結(jié)制備WC-MgO復(fù)合材料的影響。
　　以WC、MgO和La2O3粉末為原料，先采用高能球磨法制備WC-MgO-xwt.％ La2O3的復(fù)合粉末，之后采用常壓燒結(jié)法制備WC-MgO納米復(fù)合材料。通過(guò)顯微硬度計(jì)、萬(wàn)能測(cè)試機(jī)、XRD、超景深三維顯微鏡、測(cè)試無(wú)壓燒結(jié)制備的WC-MgO復(fù)合材料的致密度、硬度、斷裂韌