超細晶WC-Co及WC-Ni3Al硬質(zhì)合金的制備與性能研究.pdf

1、硬質(zhì)合金具有高硬度，高耐磨性等特點，在金屬切削、磨具、采掘和耐磨零部件等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，超細硬質(zhì)合金廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，但在燒結(jié)過程中，WC晶粒容易發(fā)生異常長大，從而降低了合金的綜合性能。由于稀土硬質(zhì)合金具有較傳統(tǒng)硬質(zhì)合金優(yōu)越的性能，在硬質(zhì)合金中添加稀土元素的研究逐漸成為熱點。WC硬質(zhì)合金中，以WC-Co系硬質(zhì)合金的研究和應(yīng)用最為深入和廣泛。但Co的耐腐蝕性能和耐高溫性能較差，從而限制了硬質(zhì)合金的工業(yè)應(yīng)用范圍。金屬間化合

2、物因具有較高的耐腐蝕性，抗氧化性以及對WC良好的潤濕性，被認為是最有潛力代替Co作為硬質(zhì)合金的粘結(jié)劑。其中Ni3Al是最受關(guān)注的金屬間化合物。
　　通過行星式球磨及低壓真空燒結(jié)，制備了超細晶WC-10Co和WC-Ni3Al硬質(zhì)合金，通過X射線衍射、掃描電鏡、力學(xué)性能測試以及電化學(xué)實驗，研究了LaB6的添加和燒結(jié)溫度對超細晶WC-10Co硬質(zhì)合金的組織與性能影響，以及LaB6的添加和Ni3Al粘結(jié)相的含量對超細晶WC-Ni3Al硬質(zhì)

3、合金顯微組織、力學(xué)性能和電化學(xué)腐蝕行為的影響，并對其作用機制進行了探討。主要結(jié)果如下:
　　(1)在超細晶WC-10Co硬質(zhì)合金中，適量LaB6的添加（小于1wt.％）可以抑制WC晶粒的長大，隨著LaB6含量的增加，燒結(jié)合金中的WC晶粒有明顯的長大趨勢，燒結(jié)體致密度增加，合金顯微硬度增大，斷裂韌性提高。同時，LaB6的加入抑制了脆性相Co3W3C的形成，生成了CoWB相和W2Co21B6相，以及LaBO3稀土相。
　　(2)

4、0.0967 wt.％的LaB6添加到WC-20 vol.％Ni3Al硬質(zhì)合金中，可以抑制WC晶粒長大。同時適量LaB6的添加可以抑制WC-20vol.％Ni3Al合金中脫碳相的生成，但是加入過量的LaB6后合金中出現(xiàn)另一種脫碳相。在WC-20 vol.％Ni3Al超細硬質(zhì)合金中，加入0.0967wt.％LaB6使得材料的硬度和斷裂韌性達到最高值。在WC-Ni3Al硬質(zhì)合金中，隨著Ni3Al含量的增加，合金的硬度和抗壓強度逐漸下降，合金