CX1超细钨钴钛钽硬质合金的制备工艺研究

论文摘要

本文以微米级的WC、WC-TiC-TaC、TaC以及Co粉体为原料配制CX1超细钨钴钛钽硬质合金,球磨60h的平均粒度达到0.25μm,200MPa保压2mmin制备的压坯密度为6.82 g·cm-3,分别经1360℃、1380℃C、1390℃C和1400℃的真空烧结,测试并讨论分析了试样的性能数据,用扫描电镜观察分析了金相组织,研究结果表明：（1）1380℃烧结的试样综合性能较好,其相对密度、抗弯强度、硬度、磁矫顽力和相对磁饱和强度分别为98.8%、1700MPa、92.0HRA、17.53 KA·m-1和69.63%,合金的晶粒大小0.311m～1.0μm之间,平均晶粒度在0.7μ m左右。试样存在WC+（Ta. W）C +（Ti、Ta、W）C+Co3W3C+Co五种相。（2）在CX1粉体中添加0.5wt%VC和0.5wt%Cr3C2抑制剂,球磨60h,200MPa保压2min模压成型压坯,1380℃烧结,试样的性能是相对密度98.4%,硬度93.2HRA,抗弯强度1770MPa,矫顽磁力36.13 KA·m-1,相对磁饱和强度69.13%。SEM形貌显示出抑制剂细化WC晶粒的作用明显,大部分WC晶粒尺寸在0.2 μm～0.4 μm之间,极少数WC晶粒和（Ti、Ta、W）C晶粒尺寸达到1 μ m,平均晶粒度在0.4 μm以下。这表明抑制剂并未完全均匀化,因而只细化了大部分WC晶粒,极少数WC晶粒却异常长大,抑制剂对（Ti、Ta、W）C晶粒没有细化作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外硬质合金研究现状
• 1.2.1 超细硬质合金研究概况
• 1.2.2 硬质合金粉体制备技术
• 1.2.3 硬质合金压坯制备工艺
• 1.2.4 硬质合金烧结工艺
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 研究的理论依据和技术路线
• 1.4.1 确定CX1超细钨钴钛钽硬质合金成分的参考依据
• 1.4.2 主要研究内容
• 1.4.3 技术路线
• 2 CX1超细钨钴钛钽复合粉体的制备
• 2.1 CX1超细钨钴钛钽复合粉体的制备工艺
• 2.1.1 粉末原料
• 2.1.2 CX1超细钨钴钛钽复合粉体的球磨工艺
• 2.2 粉体粒度测试及形貌观察
• 2.2.1 粉体粒度测试结果及分析
• 2.2.2 粉体形貌观察及结果分析
• 2.2.3 粉体的其它性能
• 2.3 本章小结
• 3 CX1超细钨钴钛钽硬质合金压坯制备
• 3.1 CX1超细钨钴钛钽硬质合金压坯制备条件
• 3.2 实验结果及其分析
• 3.2.1 压强对压坯密度的影响
• 3.2.2 保压时间对压坯密度的影响
• 3.2.3 冷等静压对压坯密度的影响
• 3.2.4 压制成型的其他参数
• 3.3 本章小结
• 4 CX1超细钨钻钛钽硬质合金的烧结工艺
• 4.1 CX1超细钨钴钛钽硬质合金的真空烧结工艺
• 4.1.1 实验材料及设备
• 4.1.2 真空烧结工艺
• 4.2 CX1超细钨钴钛钽硬质合金的性能分析
• 4.2.1 烧结温度对合金密度的影响
• 4.2.2 烧结温度对合金硬度和抗弯强度的影响
• 4.2.3 烧结温度对合金矫顽磁力和相对磁饱和强度的影响
• 4.3 本章小结
• 5 CX1超细钨钴钛钽硬质合金的显微结构分析
• 5.1 CX1超细钨钴钛钽硬质合金的断口形貌
• 5.2 CX1超细钨钴钛钽硬质合金的金相观察
• 5.2.1 CX1超细钨钴钛钽硬质合金的孔隙度和非化合碳
• 5.2.2 CX1超细钨钻钛钽硬质合金的金相组织
• 5.3 本章小结
• 6 抑制剂对CX1超细钨钴钛钽硬质合金性能的影响
• 6.1 抑制剂对合金性能的影响
• 6.2 抑制剂对合金显微结构的影响
• 6.3 本章小结
• 7 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 致谢