“高温粉末”WC和气压烧结对YG8硬质合金性能的影响(可编辑)

“高温粉末”WC和气压烧结对YG8硬质合金性能的影响

（可编辑）

“高温粉末”WC和气压烧结对YG8硬质合金性能的影 响

维普资讯 ////0>.年 月 第 卷第 期 硬 质 合 金 .

掌材料工艺 恭 恭 恭 恭

“高温粉末” 和气压烧结对硬质合金性能的影响 王忆民

株洲硬质合金集团有限公司,湖南 株洲

摘 要 选择高温碳化和普通碳化两种 粉为原料制备硬质合金试样,同时对 比了不同的烧结工艺,结果表明采用高温碳化的 粉制备的合金性能有明显

的提高,

低气压烧结工艺对合金性能的提高也是十分有益的。

关键词 高温粉末 气压烧结粉进行对比,分别记作和。高温碳化 刖‘ 置?, 的 粉是在左右碳化而成,普通 粉则 是在 ?下碳化制得。用这两种不同的 粉采

用相同的混合料制备和压制工艺制得硬质合 牌号硬质合金以其优良的综合 性能在切

金样品,同时采用 真空、真空

削工具、凿岩工具 耐磨零件、高温高压合成零件等

和气压烧结三种工艺进行烧结试验。最后从 方面有着广泛的运丑,其性能的提高对相关应用领

域行业的发展起了积极的推动作用。近阶段研究表 磁力、硬度、钴磁、密度、抗弯强度和微观组织等方面

明,使用高温碳化工艺制取的 粉末具有纯度高、 对试样进行分析检测和评价。

晶格完整、颗粒几何形状好、颗粒内储存较高的内能 和表面能等特点,基于这种“高温粉末”制取的 ? 实验结果硬质合金显示出优异的综合性能,尤其是塑性性

能得到明显改善【。气压烧结是我国近十年发展起 采用上述两种 粉和三种烧结工艺制得样品

的最终分析检测结果如表 所示。其中编号

来的硬质合金先进生产工艺,其主要特点是在硬质 一、一 、一 是采用粉对应三种

合金烧结温度下对产品施加 压力,

通过提高硬质合金的致密度、降低孔隙度、改善粘结 烧结工艺制取的试样 ,编号 一 、一 、

性的润湿性等方面提高硬质合金的性能。本文研究 一 是采用粉对应三种烧结工艺制取的

试样。

“高温粉末” 、气压烧结对硬质合金性能的 影响,目的是通过实验把上述两种方法运用于生产 实践,提高硬质合金性能,以满足不同行业对 讨论

其性能的使用要求。

. “高温粉末” 对硬质合金性能的影响 .. “高温粉末” 杂质含量对硬质合金性 实验方法

能的影响 和粉的杂质含量如表 所示。 实验中选用了高温碳化的 粉和普通碳化的

作者筒介:王忆民.男. 岁. 年毕业于中南大学.工程师。现在株洲硬质合金 集团有限公司硬质材料事业部大制晶厂从事产晶研发。维普资讯 ////. 第 期 王忆民:。商温粉末和气压烧结对硬质合金性能的影响 . . 编号 鸽研

~ ~?~ ~ , 、

‘由金相显微照片图 和图 对比可以看出, 由表 可见,高温碳化的粉碳含量稍微

高一些,化合碳为 . %,说明 粉碳化程度较 图 金相组织结构均匀,晶型完 整,合金孔隙度小;

高,达到 的理论碳含量,应不存在 相;而普 而图 金相组织结构不均匀, 存在较严重的晶粒夹

通碳化,化合碳仅为 . %,碳化不完全,应 粗。近几年研究发现,硬质合金组织结构不均

存在 相。原料 中 相将影响制取合金的 匀、晶型不完整,引起穿晶断裂是造成合金断裂的重

要原因。而编号一 合金的晶粒的尺寸就比较 性能四。并且,高温碳化的粉,杂质 含量较 均匀;无粗大颗粒断裂源。

低,主要原因是因为提高温度可使原材料中的微量

元素有明显的挥发,而粉杂质 含量多,会 . “高温粉末” 显微组织的影响 降低合金密度和韧性。 两种 粉的电镜照片如图 和图 所示。

.. “高温粉末” 平均粒度和粒度分布的影响 从电镜照片可以看出,高温碳化的 粉晶粒

生长完全,呈近球形,表面光滑,粗大团粒较少;而普 两种 粉的平均 粒度和粒度分布如表

通 粉晶形不全,呈不规则形,晶粒表面粗糙,颗 所示。

由表 可见两种 粉的平均粒度相差不大, 粒团聚现象严重。因此,提高温度可改善 的晶格

结构,减少诸如堆积缺陷、位错和孔洞等缺陷。用此 但粒度分布却存在很大的差别。的粒度分布呈

正态分布, ~ 的颗粒占了 %, 的 类 制成的合金,综合性能好, 相强度 高,缺

颗粒仅占 . %以下,这表明粉颗粒分布比较 陷少。

均匀,粗大颗粒较少,减少了产品晶粒夹粗的可能。 . 烧结工艺对性能的影 响

由表 的数据可以看出,不论采用哪种烧结制 然而,的粒度分布较宽, 以上颗粒的数量 度,用粉制备的产品的物理机械性能都较好, 较多,是前者的十倍之多,如此宽的粒度分布是造成 通过一 和一 比较,其硬度 提高

最终产品晶粒度不均匀,各部位性能不一致的重要

原因之一翻。 . ,密度提高 . ,抗弯强度提高 。通过维普资讯 ////. 硬 质 合 金 第 卷

图 一 图 一

图图对 和 烧结温度比较一 、一 和一 、一 的合金性能可以看出,温度升 结论

高 ?以后,的磁力值降低.,表明其“高温粉末” 粉生产的硬质合金的 晶粒夹粗长大比较明显;而的磁力值基本不

变,维持在 . 左右,表明其夹粗晶粒长大不明显, 综合物理机械性能,金相 微观组织明显优于普通粉生产的。

因此“高温粉末”产品的温度敏感性较系气压烧结,使得硬质合金的韧性提 列的差,可提高烧结温度来提高合金的密度和抗弯 高,抗弯强度提高 %以上,孔隙度降到。

强度。“高温粉末” 粉生产的硬质合金的 通过比较一 和一 ,可以看出,通过

温度敏感性较差,合金均匀性好,可提高烧结温度提 气压烧结可以大幅度提高产品的综合性能,密度提 高 . , 、硬度提高 . 、孔隙度由降 高性能。 到 ,抗弯强度提高 %以上。其主要原因是气压 参考文献

烧结在硬质合金液相烧结过程中对合金施加【】李沐山. 世纪 年代世界硬 质合金材料技术进展

~的压力,改善粘结相润湿性,降低粘结

【】王国栋编.硬质合金生产原理.第一版,冶金工业出版社, 相流动的阻力,降低合金的孔隙度,从而提高合金综 【】陈楚轩.硬质合金生产过程中质量控制