鉬基擠壓模具材料組織性能研究.pdf

1、在金屬擠壓過程中，被擠壓金屬與擠壓模具接觸時(shí)間長、擠壓溫度高，既使在擠壓銅、鋁合金等有色金屬時(shí)，擠壓模具的工作溫度都能夠達(dá)到600-800℃。在連續(xù)擠壓過程中，擠壓模具通常都會(huì)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，以免模具溫度過高而失效。目前連續(xù)擠壓行業(yè)使用較多的熱作模具材料主要有合金鋼、硬質(zhì)合金（鈷結(jié)硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金兩種）以及陶瓷材料。雖然目前使用的各類擠壓模具材料都各具特點(diǎn)但同樣也存在各自的缺陷，而且這些材料缺陷都是導(dǎo)致模具失效的直接原因。鉬合金具有

2、良好的高溫物理和力學(xué)性能，常用做高溫材料。本實(shí)驗(yàn)所研究的Mo-WC-Co合金主要利用Mo的自潤滑性、Mo-W固溶體強(qiáng)化、Co的粘結(jié)韌性以及各類自生相（Mo2C相和基體Mo的強(qiáng)結(jié)合能力）來保證材料作為擠壓模具材料的基本力學(xué)性能?；诖耍緦?shí)驗(yàn)采用粉末冶金法制備了Mo-WC-Co合金，在合金粉料中添加特定元素（C元素）和相應(yīng)的氧化物（Al2O3）以提高合金力學(xué)性能，并且通過OM、SEM、EDS和XRD等分析方法，研究了Mo-WC-Co合金燒

3、結(jié)過程中物相的演變，C、Al2O3添加量對(duì)合金燒結(jié)相變、組織結(jié)構(gòu)、合金的強(qiáng)度、耐磨性以及硬度等性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴球磨過程復(fù)合粉末不發(fā)生相變，1420℃燒結(jié)之后合金的相組成為Mo-W固溶體、Mo2C和Co2Mo4C；WC在液相Co中的溶解析出，使得液相Co成為W、C在合金內(nèi)擴(kuò)散的通道加速了WC的氧化脫碳；Mo能夠奪取W2C中的C原子形成Mo2C，同時(shí)促進(jìn)Mo-W固溶體的形成。在缺碳的情況下，Mo2C在液相Co中

4、溶解析出的過程中形成Co2Mo4C。⑵C含量不超過0.2%的前提下，合金的強(qiáng)度和硬度隨著C含量的增加而升高，超過0.2%時(shí)合金的力學(xué)性能急劇下降；當(dāng)C含量為0.2%時(shí)合金的綜合性能最佳，強(qiáng)度為1171.7MPa，硬度（HRC）為53.4；C能夠與Mo反應(yīng)生成Mo2C，起到彌散強(qiáng)化的作用，同時(shí)C能降低液相Co對(duì)合金內(nèi)WC中W的溶解，減少WC脫碳。⑶隨著Al2O3含量的增加，合金的晶粒度減少、壓坯孔隙度下降、硬度增加、燒結(jié)密度先增后減；Al