不同應(yīng)力比對(duì)WC-Co硬質(zhì)合金疲勞性能的影響.pdf

1、硬質(zhì)合金由于具有一系列的優(yōu)異的物理化學(xué)性能，被廣泛的應(yīng)用于建筑、機(jī)械、冶金及石油化工等領(lǐng)域。疲勞是硬質(zhì)合金斷裂的主要原因，除了除材料的化學(xué)成分及顯微結(jié)構(gòu)外，材料所處的實(shí)驗(yàn)或服役條件，如溫度、環(huán)境、頻率、應(yīng)力比等因素都會(huì)影響其疲勞性能，研究硬質(zhì)合金疲勞性能具有重要的意義。本文以不同鈷含量以及不同粘結(jié)相成分的硬質(zhì)合金為研究對(duì)象，對(duì)合金的斷裂韌性以及抗彎強(qiáng)度進(jìn)行了研究。同時(shí)采用三點(diǎn)彎曲法對(duì)不同應(yīng)力比載荷下的疲勞行為進(jìn)行了研究。最后分析了經(jīng)歷不

2、同應(yīng)力比疲勞載荷的試樣抗彎強(qiáng)度。主要得到如下結(jié)論:
　　(1)硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度隨Co含量的增加先增大后減小，當(dāng)Co含量為15wt.％時(shí)，合金的抗彎強(qiáng)度最大達(dá)2808MPa，當(dāng)粘結(jié)相含量相同時(shí)，添加部分的Ni和Cr，合金的抗彎強(qiáng)度略低純Co合金的抗彎強(qiáng)度。硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度受粉末冶金缺陷的影響分散性大，合金的抗彎強(qiáng)度值可以用Weibull分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，且線性相關(guān)高。對(duì)于純鈷合金斷裂韌性隨Co含量的增加而增加，當(dāng)鈷含量為30wt.％

3、s時(shí)最大達(dá)26.4MPa·m1/2，添加部分的Ni和Cr可以提高合金的斷裂韌性。
　　(2)四種牌號(hào)的硬質(zhì)合金在兩種不同的應(yīng)力比疲勞載荷下，疲壽命都是隨著應(yīng)力的減小而顯著的增加，表現(xiàn)出明顯的疲勞效應(yīng)。硬質(zhì)合金的疲勞壽命與自身的抗彎強(qiáng)度、應(yīng)力比以及成分相關(guān)。當(dāng)應(yīng)力比相同時(shí)，隨著鈷含量的增加合金的疲勞敏感性先減小后增大，用少量的Ni和Cr代替Co能降低合金的疲勞敏感性。
　　(3)大應(yīng)力比疲勞載荷時(shí)硬質(zhì)合金粘結(jié)相呈現(xiàn)出更多的韌性

4、斷裂特征，增大應(yīng)力比硬質(zhì)合金疲勞敏感性降低，高鈷合金疲勞敏感性減小程度大于低鈷合金;含部分Ni和Cr的合金，在小應(yīng)力比加載時(shí)疲勞敏感性低于純Co合金，而大應(yīng)力比加載時(shí)疲勞敏感性差異性不大。
　　(4)與原始抗彎強(qiáng)度相比經(jīng)過R=0.1疲勞載荷后，部分高粘結(jié)相含量的合金的抗彎強(qiáng)度的應(yīng)力-應(yīng)變曲線未發(fā)生明顯的塑性變形特征。經(jīng)過疲勞載荷后，與原始樣品相比合金的抗彎強(qiáng)度都有所下降，小應(yīng)力比時(shí)下降程度大于大應(yīng)力比時(shí)，高鈷合金下降程度大于低估合