本文主要研究内容
作者何文（2019）在《稀土增强WC-Co硬质合金机理及其在富钙原料制备硬质合金中的应用》一文中研究指出：高性能和高稳定性硬质合金一直是学者们研究的热点,采用稀土元素增强硬质合金性能是有效手段之一。本文探索了稀土中间产物在钨冶金过程引入的方法,在仲钨酸铵（APT）阶段添加一定量的Ce、Y元素,系统研究含稀土APT煅烧、氧化钨氢还原、钨粉碳化和硬质合金烧结等过程中样品组织和性能的变化规律。同时,探讨了稀土元素（Ce、Y）在富钙原料制备硬质合金制备过程的影响及其作用机理,以期为如何用杂质元素含量高的钨原料制备质量合格的硬质合金提供实验理论基础和推广稀土在硬质合金中的应用提供实验依据。本研究获得的主要结论如下:1.稀土Ce能细化WO3颗粒并以Ce4W9O33相存在WO3-Ce复合粉中。在氧化钨氢还原过程中,Ce4W9O33被还原成Ce2（WO4）3和Ce2W2O9,富Ce相分布在钨颗粒内部和外部影响其形核和长大,得到酸枣糕模型的细钨粉;其细化机理是WO3-Ce组织遗传特性和富Ce相提高钨的异质形核数量、抑制钨颗粒的“挥发-沉积”长大及阻碍钨颗粒的晶界迁移长大。碳化时Ce2（WO4）3和Ce2W2O9进一步转化为Ce2WO6,制得平均粒径为0.39μm的超细WC-1%Ce复合粉末。用该复合粉可制得平均晶粒为0.87μm的细晶YG6-1%Ce硬质合金,其致密度、抗弯强度及断裂韧性分别为99.4%、2166 MPa和11.7 MPa·m1/2。与YG6合金相比,这三者分别提高0.3%、4.8%和4.5%。YG6-1%Ce合金强度的提高主要与细晶强化和穿晶断裂有关。2.稀土Y能细化WO3颗粒并以Y2WO6相存在WO3-Y复合粉中。在氧化钨氢还原过程中,Y2WO6相未发生相变,富Y相形成类似于堡垒状的外部围垒和经络状内部港巷的“Y垒效应”。分布在钨颗粒周围Y2WO6既抑制钨颗粒的“挥发-沉积”长大又阻碍钨颗粒的晶界迁移长大;更重要的是Y垒效应既可阻碍WO2（OH）2气体的化学气相迁移又可把钨颗粒限制在独立狭小的有限空间中生长;再加上WO3-Y的组织遗传特性,Y能显著细化钨粉。碳化时Y2WO6部分转化为Y15C19和尺寸细小的WC,Y会加重细碳化钨粉团聚现象,制得平均粒径为0.34μm的超细WC-1%Y复合粉末。用该复合粉可制得平均晶粒为0.75μm的细晶YG6-1%Y硬质合金,其致密度、显微维氏硬度、抗弯强度及断裂韧性分别为99.7%、16.7 GPa、2458 MPa和12.2 MPa·m1/2,与YG6合金相比,分别提高0.6%、1.2%、19.0%和8.9%。YG6-1%Y合金强度的提高主要与细晶强化、穿晶断裂、界面强化和富Y相演变有关。3.富Ca相分布在钨颗粒内部和外部影响其形核和长大,制得酸枣糕模型的细钨粉,碳化后团聚现象加重,所制得的YG6-1%Ca合金各项性能大幅度降低,强度降低主要与晶界弱化和界面弱化有关。Ca+Ce能细化WO3颗粒并以CaWO4、Ce4W9O33和Ce2W2O9相存在WO3-Ca+Ce复合粉中。在氧化钨氢还原过程中,“Ce垒效应”有效抑制富Ca相对钨粉的有害影响,获得形貌正常的钨粉。富Ca相以CaWO4相形式存在W粉中,富Ce相以Ce2（WO4）3和Ce2W2O9相形式存在W粉中。碳化时富Ce相和富Ca相发生交互作用产生Ce0.9Ca0.1O1.9新相,部分CaWO4转化为CaC2。利用WC-0.1%Ca+0.9%Ce复合粉末制备出平均晶粒为0.90μm的硬质合金,与YG6-0.1%Ca合金相比,其显微维氏硬度、抗弯强度及断裂韧性分别提高1.3%、6.6%和4.5%。YG6-0.1%Ca+0.9%Ce合金强度的提高主要与Ce垒效应和Ce0.9Ca0.1O1.9、Ce2WO6有关。4.Ca+Y能细化WO3颗粒并以CaWO4和Y2WO6相存在WO3-Ca+Y复合粉中。在氧化钨氢还原过程中,“Y垒效应”有效抑制富Ca相对钨粉的有害影响,获得形貌正常的钨粉。富Ca相以CaWO4相形式存在W粉中,富Y相以Y2WO6相形式存在W粉中。碳化时富Y相和富Ca相未发生交互作用生成新相,CaWO4转化为CaC2,部分Y2WO6被还原成Y15C19,Ca+Y能细化碳化钨粉。利用WC-0.01%Ca+0.09%Y复合粉末可制备出平均晶粒为0.87μm的硬质合金,其显微维氏硬度、抗弯强度及断裂韧性分别为16.5 GPa、2200 MPa和11.5 MPa·m1/2,与YG6-0.1%Ca合金相比,这三个性能分别增加3.0%、19.6%和3.6%;与YG6合金相比,后两个性能分别增加6.5%和2.7%。YG6-0.01%Ca+0.09%Y合金强度的提高主要与Y垒效应、界面强化、细晶强化和Y15C19、Y2WO6有关。稀土Ce能提高硬质合金性能的稳定性,稀土Y能更大程度上提高硬质合金力学性能。Ca含量范围在0.1%以下时,利用稀土Ce或Y均能制得质量合格的YG6硬质合金;Ca含量范围在0.01%之内时,利用稀土Y能制得YG6合金性能超过了纯YG6硬质合金。稀土在富钙原料制备硬质合金中的应用效果良好,特别是为白钨矿直接生产WC奠定基础。
Abstract
gao xing neng he gao wen ding xing ying zhi ge jin yi zhi shi xue zhe men yan jiu de re dian ,cai yong xi tu yuan su zeng jiang ying zhi ge jin xing neng shi you xiao shou duan zhi yi 。ben wen tan suo le xi tu zhong jian chan wu zai wu ye jin guo cheng yin ru de fang fa ,zai zhong wu suan an （APT）jie duan tian jia yi ding liang de Ce、Yyuan su ,ji tong yan jiu han xi tu APTduan shao 、yang hua wu qing hai yuan 、wu fen tan hua he ying zhi ge jin shao jie deng guo cheng zhong yang pin zu zhi he xing neng de bian hua gui lv 。tong shi ,tan tao le xi tu yuan su （Ce、Y）zai fu gai yuan liao zhi bei ying zhi ge jin zhi bei guo cheng de ying xiang ji ji zuo yong ji li ,yi ji wei ru he yong za zhi yuan su han liang gao de wu yuan liao zhi bei zhi liang ge ge de ying zhi ge jin di gong shi yan li lun ji chu he tui an xi tu zai ying zhi ge jin zhong de ying yong di gong shi yan yi ju 。ben yan jiu huo de de zhu yao jie lun ru xia :1.xi tu Ceneng xi hua WO3ke li bing yi Ce4W9O33xiang cun zai WO3-Cefu ge fen zhong 。zai yang hua wu qing hai yuan guo cheng zhong ,Ce4W9O33bei hai yuan cheng Ce2（WO4）3he Ce2W2O9,fu Cexiang fen bu zai wu ke li nei bu he wai bu ying xiang ji xing he he chang da ,de dao suan zao gao mo xing de xi wu fen ;ji xi hua ji li shi WO3-Cezu zhi wei chuan te xing he fu Cexiang di gao wu de yi zhi xing he shu liang 、yi zhi wu ke li de “hui fa -chen ji ”chang da ji zu ai wu ke li de jing jie qian yi chang da 。tan hua shi Ce2（WO4）3he Ce2W2O9jin yi bu zhuai hua wei Ce2WO6,zhi de ping jun li jing wei 0.39μmde chao xi WC-1%Cefu ge fen mo 。yong gai fu ge fen ke zhi de ping jun jing li wei 0.87μmde xi jing YG6-1%Ceying zhi ge jin ,ji zhi mi du 、kang wan jiang du ji duan lie ren xing fen bie wei 99.4%、2166 MPahe 11.7 MPa·m1/2。yu YG6ge jin xiang bi ,zhe san zhe fen bie di gao 0.3%、4.8%he 4.5%。YG6-1%Cege jin jiang du de di gao zhu yao yu xi jing jiang hua he chuan jing duan lie you guan 。2.xi tu Yneng xi hua WO3ke li bing yi Y2WO6xiang cun zai WO3-Yfu ge fen zhong 。zai yang hua wu qing hai yuan guo cheng zhong ,Y2WO6xiang wei fa sheng xiang bian ,fu Yxiang xing cheng lei shi yu bao lei zhuang de wai bu wei lei he jing lao zhuang nei bu gang hang de “Ylei xiao ying ”。fen bu zai wu ke li zhou wei Y2WO6ji yi zhi wu ke li de “hui fa -chen ji ”chang da you zu ai wu ke li de jing jie qian yi chang da ;geng chong yao de shi Ylei xiao ying ji ke zu ai WO2（OH）2qi ti de hua xue qi xiang qian yi you ke ba wu ke li xian zhi zai du li xia xiao de you xian kong jian zhong sheng chang ;zai jia shang WO3-Yde zu zhi wei chuan te xing ,Yneng xian zhe xi hua wu fen 。tan hua shi Y2WO6bu fen zhuai hua wei Y15C19he che cun xi xiao de WC,Yhui jia chong xi tan hua wu fen tuan ju xian xiang ,zhi de ping jun li jing wei 0.34μmde chao xi WC-1%Yfu ge fen mo 。yong gai fu ge fen ke zhi de ping jun jing li wei 0.75μmde xi jing YG6-1%Yying zhi ge jin ,ji zhi mi du 、xian wei wei shi ying du 、kang wan jiang du ji duan lie ren xing fen bie wei 99.7%、16.7 GPa、2458 MPahe 12.2 MPa·m1/2,yu YG6ge jin xiang bi ,fen bie di gao 0.6%、1.2%、19.0%he 8.9%。YG6-1%Yge jin jiang du de di gao zhu yao yu xi jing jiang hua 、chuan jing duan lie 、jie mian jiang hua he fu Yxiang yan bian you guan 。3.fu Caxiang fen bu zai wu ke li nei bu he wai bu ying xiang ji xing he he chang da ,zhi de suan zao gao mo xing de xi wu fen ,tan hua hou tuan ju xian xiang jia chong ,suo zhi de de YG6-1%Cage jin ge xiang xing neng da fu du jiang di ,jiang du jiang di zhu yao yu jing jie ruo hua he jie mian ruo hua you guan 。Ca+Ceneng xi hua WO3ke li bing yi CaWO4、Ce4W9O33he Ce2W2O9xiang cun zai WO3-Ca+Cefu ge fen zhong 。zai yang hua wu qing hai yuan guo cheng zhong ,“Celei xiao ying ”you xiao yi zhi fu Caxiang dui wu fen de you hai ying xiang ,huo de xing mao zheng chang de wu fen 。fu Caxiang yi CaWO4xiang xing shi cun zai Wfen zhong ,fu Cexiang yi Ce2（WO4）3he Ce2W2O9xiang xing shi cun zai Wfen zhong 。tan hua shi fu Cexiang he fu Caxiang fa sheng jiao hu zuo yong chan sheng Ce0.9Ca0.1O1.9xin xiang ,bu fen CaWO4zhuai hua wei CaC2。li yong WC-0.1%Ca+0.9%Cefu ge fen mo zhi bei chu ping jun jing li wei 0.90μmde ying zhi ge jin ,yu YG6-0.1%Cage jin xiang bi ,ji xian wei wei shi ying du 、kang wan jiang du ji duan lie ren xing fen bie di gao 1.3%、6.6%he 4.5%。YG6-0.1%Ca+0.9%Cege jin jiang du de di gao zhu yao yu Celei xiao ying he Ce0.9Ca0.1O1.9、Ce2WO6you guan 。4.Ca+Yneng xi hua WO3ke li bing yi CaWO4he Y2WO6xiang cun zai WO3-Ca+Yfu ge fen zhong 。zai yang hua wu qing hai yuan guo cheng zhong ,“Ylei xiao ying ”you xiao yi zhi fu Caxiang dui wu fen de you hai ying xiang ,huo de xing mao zheng chang de wu fen 。fu Caxiang yi CaWO4xiang xing shi cun zai Wfen zhong ,fu Yxiang yi Y2WO6xiang xing shi cun zai Wfen zhong 。tan hua shi fu Yxiang he fu Caxiang wei fa sheng jiao hu zuo yong sheng cheng xin xiang ,CaWO4zhuai hua wei CaC2,bu fen Y2WO6bei hai yuan cheng Y15C19,Ca+Yneng xi hua tan hua wu fen 。li yong WC-0.01%Ca+0.09%Yfu ge fen mo ke zhi bei chu ping jun jing li wei 0.87μmde ying zhi ge jin ,ji xian wei wei shi ying du 、kang wan jiang du ji duan lie ren xing fen bie wei 16.5 GPa、2200 MPahe 11.5 MPa·m1/2,yu YG6-0.1%Cage jin xiang bi ,zhe san ge xing neng fen bie zeng jia 3.0%、19.6%he 3.6%;yu YG6ge jin xiang bi ,hou liang ge xing neng fen bie zeng jia 6.5%he 2.7%。YG6-0.01%Ca+0.09%Yge jin jiang du de di gao zhu yao yu Ylei xiao ying 、jie mian jiang hua 、xi jing jiang hua he Y15C19、Y2WO6you guan 。xi tu Ceneng di gao ying zhi ge jin xing neng de wen ding xing ,xi tu Yneng geng da cheng du shang di gao ying zhi ge jin li xue xing neng 。Cahan liang fan wei zai 0.1%yi xia shi ,li yong xi tu Cehuo Yjun neng zhi de zhi liang ge ge de YG6ying zhi ge jin ;Cahan liang fan wei zai 0.01%zhi nei shi ,li yong xi tu Yneng zhi de YG6ge jin xing neng chao guo le chun YG6ying zhi ge jin 。xi tu zai fu gai yuan liao zhi bei ying zhi ge jin zhong de ying yong xiao guo liang hao ,te bie shi wei bai wu kuang zhi jie sheng chan WCdian ding ji chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南昌大学的何文，发表于刊物南昌大学2019-04-04论文，是一篇关于硬质合金论文,稀土论文,富钙原料论文,组织与性能论文,增强机理论文,南昌大学2019-04-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南昌大学2019-04-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。