原位冶金WpC結(jié)晶規(guī)律研究.pdf

1、碳化鎢系硬質(zhì)合金有著廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)粉末冶金制備WC系硬質(zhì)合金的工藝復(fù)雜，流程長，耗能大，成本高，并且WC顆粒具有本質(zhì)遺傳性，從而限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。而WC、W2C等硬質(zhì)相可通過原位冶金技術(shù)從高溫熔體中原位生成，體系潔凈無污染，組織致密均勻，耐磨性能優(yōu)良。且設(shè)備造價低廉，加工效率高，可控性強，更容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
　　本文研制開發(fā)了自耗電極直流電弧原位冶金技術(shù)，并利用自制高效低成本的原位設(shè)備，采用W基合金粉體原料，短流程快

2、速制備了WpC復(fù)合材料。采用SEM、XRD、EDS、EMPA等對WpC復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)、物相及成分進行了分析；研究了在高溫和富碳液相條件下鎢碳反應(yīng)及碳化鎢相結(jié)晶長大的現(xiàn)象與規(guī)律性，分析表明：
　　原位反應(yīng)制備出的WpC顆粒粒度范圍一般在0.5-40μm之間，最大的晶粒粒度能超過100μm。延長保持高溫液相的時間，會獲得更大的晶粒。WpC顆粒具有三角形或矩形等規(guī)則外形，它的生長方式為三角柱狀生長和臺階式生長，空間上是典型的三角柱狀。

3、
　　在500A電流下，Al比Cu對WC生成有更大的促進作用。原位反應(yīng)的高溫有利于包共晶轉(zhuǎn)變L+W2C→W+WC反應(yīng)的進行，由于C比W擴散快得多，反應(yīng)主要是靠C原子的擴散進行的，當(dāng)C原子經(jīng)過W時因發(fā)生原位反應(yīng)生成WC而停止擴散，WC的周圍消耗掉較多的C后形成了貧C層，貧C層中C和W反應(yīng)生成了W2C，從而呈現(xiàn)WC和W2C片狀共晶結(jié)晶的特點。
　　WC晶體在液相中的生長方式是小平面生長，最終形成有棱角的多邊形狀結(jié)構(gòu)，單晶WC晶體