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超粗晶硬質(zhì)合金的顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能

想要應(yīng)用超粗晶硬質(zhì)合金,就必須對超粗晶硬質(zhì)合金的顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能有全面,并且深入的理解。超粗晶硬質(zhì)合金的晶粒度為5.0~7.9μm,而WC平均截線晶粒度大于6μm的硬質(zhì)合金就是超粗晶硬質(zhì)合金。

超粗晶硬質(zhì)合金具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性和抗熱沖擊性以及抗熱疲勞性,因此,它是理想的礦用和工程用材料,也是硬質(zhì)合金的發(fā)展方向之一。超粗碳化鎢粉末在球磨過程中會發(fā)生破碎,并且粒度大幅減小,所以制備超粗晶硬質(zhì)合金比較困難。

顯微結(jié)構(gòu)

經(jīng)過金相研究觀察,本實驗中采用1500℃真空燒結(jié)制備的超粗晶硬質(zhì)合金孔隙度低,為A02B00,沒有孔徑大于25μm的宏觀孔洞。2種超粗晶硬質(zhì)合金的掃描電鏡照片,鈷含量分別為7%和10%,平均晶粒度dn均達到12μm。可以看出,該合金結(jié)構(gòu)致密,且沒有明顯的孔洞;絕大多數(shù)WC晶粒呈等軸形或圓角形,WC晶粒和Co相分布也比較均勻。

力學(xué)性能

從超粗晶硬質(zhì)合金的硬度和TRS以及斷裂韌性測試可以看出,隨WC晶粒度的增大和鈷含量的增加,合金的硬度也會隨之下降,而斷裂韌性上升。當(dāng)WC晶粒度為12μm時,鈷含量為7%和10%的合金斷裂韌性分別可達23.7MPa?m1/2和27.7MPa?m1/2,具有較高的斷裂韌性。超粗晶硬質(zhì)合金的強度均在2560~2650MPa之間,其性能波動較小。

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