新型核殼結構WC-Ni硬質合金的制備及性能研究.pdf

1、學校代碼：10406分類號：TF122.34學號：120080502008南昌航空大學碩士學位論文（學術學位研究生）新型核殼結構WCNi硬質合金的制備及性能研究碩士研究生：李強導師：張建軍副教授申請學位級別：碩士學科、專業(yè)：材料學所在單位：材料科學與工程學院答辯日期：2015年06月授予學位單位：南昌航空大學南昌航空大學碩士學位論文摘要I摘要微納米硬質合金因強度、硬度高、耐磨性好被廣泛應用在金屬材料加工、精密模具加工及微電子工業(yè)等領域。

2、在硬質合金材料領域，由于Co對碳化物有很好的潤濕性和粘結性，一直以來以Co為粘結相。但Co是戰(zhàn)略物資，資源短缺，所以尋找一種價格低廉可替代Co的粘結劑勢在必行。另外，超細、高純硬質合金原料復合粉的制備和燒結工藝的控制是制備具有優(yōu)異性能硬質合金的關鍵。為此，本論文開展新型核殼結構WCNi硬質合金的制備及性能研究。主要研究結論如下：1、采用離子熱液相還原法制備了納米鎳粉，研究了反應溫度和保溫時間對鎳粉的物相和形貌影響，結果顯示，反應溫度為1

3、70C、時間為6h得到的鎳粉顆粒為球狀，晶粒尺寸大約為26.8nm，比表面積約為21.4m2g。2、采用高能球磨法制備了超細WC粉體，研究了球磨電壓和球磨時間對WC粉體粒徑大小、形貌及WC粉體均勻性的影響，結果顯示，球磨電壓為65V，轉速約為350rmin，球磨時間為1h時所得到的WC粉體質量較好。3、以超細WC粉體為人工晶核，采用離子熱液相還原法制備了核殼型WCNi復合粉體，結果顯示，核殼型WCNi復合粉體包覆狀態(tài)良好，分散相對均勻，

4、其包覆層約為20nm左右。4、研究了微波燒結過程中Ni含量對核殼結構WCNi硬質合金和球磨制備的WCNi硬質合金的組織和性能的影響。結果表明，隨著Ni含量的增加，兩種硬質合金的相對密度、斷裂韌性及抗彎強度都隨之增大，而硬度卻隨之降低。而且發(fā)現(xiàn)核殼型WCNi硬質合金的致密度、斷裂韌性和抗彎強度要優(yōu)于球磨制備的WCNi硬質合金，但硬度情況相反。5、研究了微波燒結溫度和保溫時間對核殼結構WC10Ni硬質合金和球磨制備的WC10Ni硬質合金的組

5、織和性能的影響。結果表明，當燒結溫度在1375C1475C之間時，兩種硬質合金的致密度、斷裂韌性、抗彎強度都隨著燒結溫度的升高，先升高后下降。試樣在1425C保溫時間在10min60min之間燒結時，其致密度、斷裂韌性、抗彎強度隨著保溫時間的延長，先升高后下降。綜合起來，燒結溫度為1425C保溫時間為30min燒結的核殼結構WC10Ni硬質合金有較好的綜合性能，其洛氏硬度、抗彎強度、斷裂韌性分別為：85.3HRA、986.8Mpa、12