本文主要研究内容
作者李剑峰（2019）在《特殊组成与结构硬质合金及钨基材料的制备和组织性能研究》一文中研究指出：WC-Co基硬质合金是以WC作为硬质相,金属Co作为粘结相,通过粉末冶金工艺生产的一类合金。它拥有高的强度、硬度、耐磨性,良好的导电导热性以及耐酸碱和抗氧化性等,在切削、车削、凿岩、铣削工具中广泛应用。传统的均质WC-Co基硬质合金的硬度与韧性之间往往难以兼顾,当合金的硬度提高时韧性下降,韧性提高时硬度则下降,反之亦然。而现代工业技术的发展,硬质合金的服役条件更加苛刻,对合金的性能也提出了更高的要求,如在要求高硬度的同时还需兼有良好的韧性。为了实现上述目标,制备超细及纳米晶硬质合金、改进硬质合金粘结相、稀土元素掺杂硬质合金以及设计梯度结构硬质合金等途径被大量尝试来提高合金的性能。本论文主要以WC-Co基硬质合金为研究对象,通过使用新颖的烧结工艺、粘结相的部分替代、对合金结构的设计以及稀土元素掺杂等来获得高性能硬质合金材料。同时,在稀土掺杂WC-Co基硬质合金研究结果的基础上,对稀土氧化物掺杂W基材料的制备与性能进行了探索性的研究。主要研究结果如下:（1）采用微波快速加热的方式来烧结制备硬质合金。以球磨方式制备WC-10Co粉末混合料,经压制成形、脱粘预烧及微波烧结制得WC-10Co硬质合金烧结体。结果表明,经24 h球磨可制得粉体尺寸细小且成分分布均匀的WC-10Co粉末混合料。1350℃下微波烧结20 min可制得相对密度高达99.5%且WC平均晶粒尺寸为291 nm的WC-10Co硬质合金,合金的硬度、抗弯强度及断裂韧性分别达90.7 HRA、2044 MPa和11.3 MPa?m1/2。（2）通过溶液燃烧合成法制得了Co-Cu复合粉体,将其与WC粉球磨混合后,经压制成形和1350℃微波烧结制得WC-10（Co/Cu）硬质合金烧结体。组织性能测试结果表明,在粘结相中以少量的Cu替代Co可以改善烧结性能,抑制烧结体中WC晶粒的长大并提高合金的力学性能。烧结体中Cu以单质或固溶于富Co粘结相中的形式存在。当烧结体中Cu加入量为0.5 wt.%时,合金的硬度和断裂韧性分别达90.7 HRA和14.3 MPa?m1/2。抗弯强度则在Cu加入量为1 wt.%时达到最高值2544.7 MPa。（3）通过控制球磨时间,制得了不同粉体粒度和Co含量的WC-xCo粉末混合料,经叠层压制和1350℃微波烧结制得具有层状结构的WC-Co梯度硬质合金烧结体。实验结果表明,当球磨时间由6 h延长到24 h,粉末混合料的粒度由0.31μm减小到0.11μm。烧结后的样品相对密度高于99.7%,且合金中不存在?相。此外,烧结体中Co含量仍呈层状分布,层间界面结合良好。烧结体表层的WC平均晶粒为274 nm而芯部为529 nm。由于合金内外层WC晶粒尺寸以及Co含量的差异,合金的表层硬度达到90.75 HRA,而芯部韧性达到18.12 MPa?m1/2,合金具有外硬内韧的梯度性能。（4）采用球磨混合得到La2O3/WC-Co粉末混合料,经压制和1350℃微波烧结获得烧结体。组织性能测试结果表明,适量La2O3添加可以改善WC-Co合金的组织均匀性,减小WC的晶粒尺寸。La2O3以几十纳米的单颗粒或团聚成约200nm的大颗粒存在于烧结体中。La2O3与WC相之间存在着两种界面关系,一种界面间具有半共格的界面关系,另一种界面间共格性较差,两相界面间存在着1-3 nm的无序结构。这种无序结构却不存在于La2O3与Co的相界面处。La2O3的添加对烧结体的致密度无明显影响。当La2O3的含量为0.8 wt.%（按La2O3在Co中的质量）时,合金的硬度和断裂韧性分别达到最大值,为91.8 HRA和13.44MPa?m1/2。抗弯强度则在La2O3的含量为1.2 wt.%时达到最大值2359 MPa。（5）通过湿化学法制备了具有核壳结构的W包覆La2O3复合粉体,粉体呈多面体状,颗粒尺寸约100-200 nm。复合粉体经压制成形后,在2200℃下于氩气气氛中烧结2 h获得了La2O3/W复合材料。测试结果表明,随着La2O3含量的增加,烧结后的样品中W晶粒尺寸变小,且微观组织中仍然保留着核壳结构。当La2O3加入量为0.6 wt.%时,烧结块体的相对密度高达96.93%,抗弯强度和洛氏硬度分别为434 MPa和70.3 HRA。
Abstract
WC-Coji ying zhi ge jin shi yi WCzuo wei ying zhi xiang ,jin shu Cozuo wei nian jie xiang ,tong guo fen mo ye jin gong yi sheng chan de yi lei ge jin 。ta yong you gao de jiang du 、ying du 、nai mo xing ,liang hao de dao dian dao re xing yi ji nai suan jian he kang yang hua xing deng ,zai qie xiao 、che xiao 、zao yan 、xi xiao gong ju zhong an fan ying yong 。chuan tong de jun zhi WC-Coji ying zhi ge jin de ying du yu ren xing zhi jian wang wang nan yi jian gu ,dang ge jin de ying du di gao shi ren xing xia jiang ,ren xing di gao shi ying du ze xia jiang ,fan zhi yi ran 。er xian dai gong ye ji shu de fa zhan ,ying zhi ge jin de fu yi tiao jian geng jia ke ke ,dui ge jin de xing neng ye di chu le geng gao de yao qiu ,ru zai yao qiu gao ying du de tong shi hai xu jian you liang hao de ren xing 。wei le shi xian shang shu mu biao ,zhi bei chao xi ji na mi jing ying zhi ge jin 、gai jin ying zhi ge jin nian jie xiang 、xi tu yuan su can za ying zhi ge jin yi ji she ji ti du jie gou ying zhi ge jin deng tu jing bei da liang chang shi lai di gao ge jin de xing neng 。ben lun wen zhu yao yi WC-Coji ying zhi ge jin wei yan jiu dui xiang ,tong guo shi yong xin ying de shao jie gong yi 、nian jie xiang de bu fen ti dai 、dui ge jin jie gou de she ji yi ji xi tu yuan su can za deng lai huo de gao xing neng ying zhi ge jin cai liao 。tong shi ,zai xi tu can za WC-Coji ying zhi ge jin yan jiu jie guo de ji chu shang ,dui xi tu yang hua wu can za Wji cai liao de zhi bei yu xing neng jin hang le tan suo xing de yan jiu 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :（1）cai yong wei bo kuai su jia re de fang shi lai shao jie zhi bei ying zhi ge jin 。yi qiu mo fang shi zhi bei WC-10Cofen mo hun ge liao ,jing ya zhi cheng xing 、tuo nian yu shao ji wei bo shao jie zhi de WC-10Coying zhi ge jin shao jie ti 。jie guo biao ming ,jing 24 hqiu mo ke zhi de fen ti che cun xi xiao ju cheng fen fen bu jun yun de WC-10Cofen mo hun ge liao 。1350℃xia wei bo shao jie 20 minke zhi de xiang dui mi du gao da 99.5%ju WCping jun jing li che cun wei 291 nmde WC-10Coying zhi ge jin ,ge jin de ying du 、kang wan jiang du ji duan lie ren xing fen bie da 90.7 HRA、2044 MPahe 11.3 MPa?m1/2。（2）tong guo rong ye ran shao ge cheng fa zhi de le Co-Cufu ge fen ti ,jiang ji yu WCfen qiu mo hun ge hou ,jing ya zhi cheng xing he 1350℃wei bo shao jie zhi de WC-10（Co/Cu）ying zhi ge jin shao jie ti 。zu zhi xing neng ce shi jie guo biao ming ,zai nian jie xiang zhong yi shao liang de Cuti dai Coke yi gai shan shao jie xing neng ,yi zhi shao jie ti zhong WCjing li de chang da bing di gao ge jin de li xue xing neng 。shao jie ti zhong Cuyi chan zhi huo gu rong yu fu Conian jie xiang zhong de xing shi cun zai 。dang shao jie ti zhong Cujia ru liang wei 0.5 wt.%shi ,ge jin de ying du he duan lie ren xing fen bie da 90.7 HRAhe 14.3 MPa?m1/2。kang wan jiang du ze zai Cujia ru liang wei 1 wt.%shi da dao zui gao zhi 2544.7 MPa。（3）tong guo kong zhi qiu mo shi jian ,zhi de le bu tong fen ti li du he Cohan liang de WC-xCofen mo hun ge liao ,jing die ceng ya zhi he 1350℃wei bo shao jie zhi de ju you ceng zhuang jie gou de WC-Coti du ying zhi ge jin shao jie ti 。shi yan jie guo biao ming ,dang qiu mo shi jian you 6 hyan chang dao 24 h,fen mo hun ge liao de li du you 0.31μmjian xiao dao 0.11μm。shao jie hou de yang pin xiang dui mi du gao yu 99.7%,ju ge jin zhong bu cun zai ?xiang 。ci wai ,shao jie ti zhong Cohan liang reng cheng ceng zhuang fen bu ,ceng jian jie mian jie ge liang hao 。shao jie ti biao ceng de WCping jun jing li wei 274 nmer xin bu wei 529 nm。you yu ge jin nei wai ceng WCjing li che cun yi ji Cohan liang de cha yi ,ge jin de biao ceng ying du da dao 90.75 HRA,er xin bu ren xing da dao 18.12 MPa?m1/2,ge jin ju you wai ying nei ren de ti du xing neng 。（4）cai yong qiu mo hun ge de dao La2O3/WC-Cofen mo hun ge liao ,jing ya zhi he 1350℃wei bo shao jie huo de shao jie ti 。zu zhi xing neng ce shi jie guo biao ming ,kuo liang La2O3tian jia ke yi gai shan WC-Coge jin de zu zhi jun yun xing ,jian xiao WCde jing li che cun 。La2O3yi ji shi na mi de chan ke li huo tuan ju cheng yao 200nmde da ke li cun zai yu shao jie ti zhong 。La2O3yu WCxiang zhi jian cun zai zhao liang chong jie mian guan ji ,yi chong jie mian jian ju you ban gong ge de jie mian guan ji ,ling yi chong jie mian jian gong ge xing jiao cha ,liang xiang jie mian jian cun zai zhao 1-3 nmde mo xu jie gou 。zhe chong mo xu jie gou que bu cun zai yu La2O3yu Code xiang jie mian chu 。La2O3de tian jia dui shao jie ti de zhi mi du mo ming xian ying xiang 。dang La2O3de han liang wei 0.8 wt.%（an La2O3zai Cozhong de zhi liang ）shi ,ge jin de ying du he duan lie ren xing fen bie da dao zui da zhi ,wei 91.8 HRAhe 13.44MPa?m1/2。kang wan jiang du ze zai La2O3de han liang wei 1.2 wt.%shi da dao zui da zhi 2359 MPa。（5）tong guo shi hua xue fa zhi bei le ju you he ke jie gou de Wbao fu La2O3fu ge fen ti ,fen ti cheng duo mian ti zhuang ,ke li che cun yao 100-200 nm。fu ge fen ti jing ya zhi cheng xing hou ,zai 2200℃xia yu ya qi qi fen zhong shao jie 2 hhuo de le La2O3/Wfu ge cai liao 。ce shi jie guo biao ming ,sui zhao La2O3han liang de zeng jia ,shao jie hou de yang pin zhong Wjing li che cun bian xiao ,ju wei guan zu zhi zhong reng ran bao liu zhao he ke jie gou 。dang La2O3jia ru liang wei 0.6 wt.%shi ,shao jie kuai ti de xiang dui mi du gao da 96.93%,kang wan jiang du he luo shi ying du fen bie wei 434 MPahe 70.3 HRA。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自合肥工业大学的李剑峰，发表于刊物合肥工业大学2019-12-13论文，是一篇关于基硬质合金论文,掺杂论文,复合粉体论文,梯度硬质合金论文,复合材料论文,溶液燃烧合成法论文,叠层压制论文,微波烧结论文,核壳结构论文,合肥工业大学2019-12-13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，资料来自合肥工业大学2019-12-13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。
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