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《武汉理工大学》 2003年
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纳米复合WC-Co粉末的热压烧结

余晓华  
【摘要】: WC-Co硬质合金是一种性能优越的工具材料,尤其是超细晶WC-Co材料实现了高强度和高硬度的结合。但是迄今为止,研究者虽然可以通过各种方法制备纳米WC-Co粉末,却在烧结制备纳米晶WC-Co硬质合金方面遇到了很多困难。本课题采用热压烧结技术对以喷雾热解—连续还原碳化法制备的纳米复合WC-Co粉末进行了热压烧结研究。 首先对原料粉末进行了TGDSC测试,对原料坯体进行了高温显微镜观测,结果表明其烧结温度为1320℃左右,进一步的烧结实验表明实际的烧结温度为1350℃。此外还研究了烧结时间对烧结体的性能的影响。最终烧结实验表明纳米复合WC-Co粉末1350℃保温2小时条件下的热压烧结可以获得抗弯强度为1183MPa,洛氏硬度为94.6的硬质合金。 针对纳米粉末在烧结中容易长大的特点,也为了改善材料的物理性能,对添加抑晶剂VC的原料粉末的热压烧结进行了一些研究。结果表明,添加VC使材料的洛氏硬度减小,而抗弯强度增大。尤其是当添加1.2wt%的VC时,抑晶效果最为明显,晶粒减小至200-300nm,抗弯强度增大到1293MPa。 测试了上述两部分实验的烧结样品的体积密度、洛氏硬度、抗弯强度、材料断口SEM像以及X射线衍射谱,综合分析结果表明: 纳米复合WC-Co粉末的烧结是一种液相烧结,致密化主要通过液相的粘性流动来完成;烧结过程中的晶粒生长过程是抗弯强度和洛氏硬度的主要影响因素,硬度和晶粒度之间满足Hall-Petch公式;烧结体的晶体结构则主要决定于WC的非等轴特性、WC在液相Co中的溶解度以及两相的界面能;X射线衍射的结果表明粉末 烧结前后物相基本无改变,也不出现脆性固溶体;抑晶剂VC的抑 晶效果说明在烧结过程中WC长大的主要途径是颗粒间接触和溶解 一析出过程;添加抑晶剂有利于提高材料的抗弯强度,原因在于细 化的晶粒使裂纹扩展的路径变长,同时也说明,材料的强度是由晶 粒间的结合强度决定的。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TF124

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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7 薛永丽;膨润土基纳米复合PCM制备及其建筑节能应用[D];大连理工大学;2011年
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