TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金制備工藝與性能的研究.pdf

1、本文采用粉末冶金法，在真空液相燒結(jié)條件下制備了TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金，并研究了工藝參數(shù)、合金成分、硬質(zhì)相含量和熱處理對(duì)TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的影響。通過光學(xué)金相分析(OM)、能譜分析(EDS)、掃描電子顯微分析(SEM)和X射線衍射分析(XRD)等分析手段系統(tǒng)研究了所制備的合金的組織結(jié)構(gòu)，并測(cè)試了合金的力學(xué)性能。
　　 論文研究了球磨時(shí)間、壓制壓力、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間四個(gè)主要的工藝參數(shù)的變化對(duì)TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文

2、制備的TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金最適宜的球磨時(shí)間是20h。壓制壓力對(duì)合金最終的燒結(jié)性能影響并不顯著，在225MPa壓力下制備的TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能最好。在一定的燒結(jié)溫度范圍內(nèi)，合金的性能隨溫度的升高而增強(qiáng)，但燒結(jié)溫度過高使基體相金屬揮發(fā)嚴(yán)重甚至熔化，導(dǎo)致合金密度的降低和性能的下降，實(shí)驗(yàn)表明1410℃時(shí)燒結(jié)1小時(shí)，合金的孔隙度最低，性能最好。此外，真空度對(duì)TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金合金的孔隙度有較大影響，較高的真空度有利于提高合金的致密度。
　

3、　 C含量和Mo含量對(duì)合金性能有著重要影響，本文對(duì)不同C含量和Mo含量的鋼結(jié)硬質(zhì)合金進(jìn)行了研究。合金的最佳燒結(jié)溫度降低，硬度上升，抗彎強(qiáng)度呈現(xiàn)了先增大后減小的趨勢(shì)。試驗(yàn)表明C含量在0.7％時(shí)合金的性能最好；Mo元素可以改善基體對(duì)TiC的潤(rùn)濕性，在TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金中添加Mo有利于包覆相的形成，從而改善對(duì)TiC的潤(rùn)濕性。
　　 硬質(zhì)相含量的改變對(duì)鋼結(jié)硬質(zhì)合金性能有重要影響，隨著TiC含量的增加，合金的抗彎強(qiáng)度降低，硬度上升。在合

4、金中添加一定的WC可以降低合金的燒結(jié)溫度，同時(shí)改善基體對(duì)硬質(zhì)相的潤(rùn)濕性，使合金的抗彎強(qiáng)度有所上升，而硬度則基本在同一水平線上。
　　 熱處理是改善鋼結(jié)硬質(zhì)合金組織和性能的重要途徑。本文的熱處理試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)制備的TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金采用等溫退火工藝時(shí)，隨著溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣硬度逐漸下降。在880℃退火處理4h，并在730℃保溫4h后，試樣的組織為球狀珠光體，硬度值降至最低HRC39.0。淬火溫度在950℃～1050℃范

5、圍內(nèi)時(shí)，鋼結(jié)硬質(zhì)合金的淬火組織為馬氏體。在950℃淬火硬度最高，為66.3HRC。隨著淬火溫度的升高，TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金試樣的硬度則呈下降趨勢(shì)。
　　 鋼結(jié)硬質(zhì)合金淬火后再進(jìn)行回火時(shí)，硬度值隨回火溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，但抗彎強(qiáng)度的變化呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。低溫200℃回火可獲得高硬度值，而高溫600℃回火則獲得高抗彎強(qiáng)度，中溫400℃回火可以得到良好的綜合性能。TiC鋼結(jié)硬質(zhì)合金分別經(jīng)200℃、400℃和600℃低、中、高