Al添加對WC-Co超細(xì)硬質(zhì)合金組織和性能的影響.pdf

1、摘要當(dāng)前在超細(xì)和納米硬質(zhì)合金研究領(lǐng)域，如何采取有效措施抑制燒結(jié)時硬質(zhì)相晶粒的長大是研究的焦點(diǎn)和關(guān)鍵。傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金，是采用Co或Ni作粘結(jié)金屬，在1400℃左右的高溫下，通過液相燒結(jié)而成的。高溫液相燒結(jié)有利于制得高致密度的制品，但同時又容易使硬質(zhì)相通過液相的溶解沉積長大。要從根本上解決晶粒長大的問題，惟有采用低溫快速的燒結(jié)方法。為此本文進(jìn)行了在Co為粘結(jié)金屬的WCCo硬質(zhì)合金中添加鋁，以達(dá)到低溫快速燒結(jié)目的的研究。Co粘結(jié)金屬中加入Al

2、，在660℃下，Al開始變?yōu)橐簯B(tài)，然后達(dá)到一定溫度后會發(fā)生CoAl快速劇烈的化合反應(yīng)，反應(yīng)放出大量的熱，使燒結(jié)體中的co在短時間內(nèi)達(dá)到熔化溫度，從而co熔化并快速完成致密化過程。由于AlCo化合反應(yīng)速度快，熱又很快通過硬質(zhì)相散發(fā)，因此燒結(jié)體中的液相快速消失，使晶粒來不及過多長大，結(jié)果可得到超細(xì)晶粒的硬質(zhì)合金。除了低溫快速燒結(jié)的作用外，AI與Co形成的盤屬間化合物還有良好的高溫性能和耐腐蝕性能，從而可以使合金的紅硬性和耐腐蝕性得到提高。本

3、研究主要包括下面幾個方面的內(nèi)容:燒結(jié)條件(包括燒結(jié)溫度和加壓)對CoAl粘結(jié)硬質(zhì)合金組織和性能的影響，Al含量對CoAl粘結(jié)硬質(zhì)合金組織和性能的影響，Al含量對CoA1粘結(jié)硬質(zhì)合金耐腐蝕性能的影響。結(jié)果表明，Al的加入有助于燒結(jié)過程中WC晶粒的細(xì)化和均勻化，制得的硬質(zhì)合金中的wC晶粒細(xì)而均勻與純Co粘結(jié)硬質(zhì)合金相比，在耐腐蝕和高溫抗氧化性方面，CoA1粘結(jié)硬質(zhì)合金表現(xiàn)出明顯的優(yōu)異性能。Al加入的不足之處是伴隨著AlC。的化合反應(yīng)，會有相

4、當(dāng)量的孔隙形成，并隨Al.含量增加而加劇，使合金的各項(xiàng)性能指標(biāo)下降。因此Al含量必須有一個合理的選擇，本研究表明填加8%Al綜合性能最佳。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用加壓燒結(jié)可以有效的提高合金的致密度，部分消除因鋁的加入而引起的合金致密度的降低的副作用。關(guān)鍵詞:硬質(zhì)合金腐蝕加壓燒結(jié)CoAl金屬間化合物hadobviouslyexcellenthightemperatureoxidationresistanceandcorrosionresistan

5、ce.ThedefectsoftheadditionofAlwasthatitwoulddeducetheformationofmorepores.AndwiththeincrementoftheamountofAlsomepropertiesofthecementedcarbidewoulddeteriorategenerally.SotheselectionofsuitableamountofAlwasimportant.Inthi

6、sresearchthesuitableamountofAlintheCobinderis8%.TheresultsalsoshowedthatthepressuresinteringcouldincreasethedensityofthecementedcarbideeffectivelyandeliminatethebadeffectsoftheadditionofAlpartly.Keywords:cementedcarbidec