微波烧结制备纳米稀土改性WC-Co硬质合金
2014-09-05付青峰罗军明
付青峰,罗军明
(1.江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室,江西 南昌 330029;2.南昌航空大学材料与科学工程学院,江西 南昌 330063)
微波烧结制备纳米稀土改性WC-Co硬质合金
付青峰1,罗军明2
(1.江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室,江西 南昌 330029;2.南昌航空大学材料与科学工程学院,江西 南昌 330063)
以WC粉为基体,Co粉为粘结相,添加纳米Y2O3,通过球磨、压制成型和微波烧结制备WC-Co硬质合金。结果表明:制备的试样相结构为WC和η相(Co3W3C相),随烧结温度提高,试样的相对密度明显增大,在1 300 ℃ 时达到最高值,继续升高到1 320 ℃时出现局部熔融现象,随保温时间延长,试样的相对密度明显增大,但保温20 min后趋于稳定。加入纳米Y2O3可以明显细化晶粒,且其硬度和抗弯强度有一定程度提高。
微波烧结;纳米Y2O3;WC-Co
0 引言
在所有的硬质合金中,碳化钨(WC)占据着相当突出的地位,约98 %以上的硬质合金中都含有WC,其中50%以上是纯的WC-Co合金。WC-Co系硬质合金因具有较高的硬度和耐磨性而广泛用作各种工具材料,在矿山开采和地质钻探等承受冲击负荷的场合使用的硬质合金工具还必须在具有高硬度和高耐磨性的同时兼有较高的韧性,传统方法制备的WC-Co硬质合金很难在这方面取得突破[1]。
稀土添加剂对硬质合金有着重要的影响。研究表明稀土氧化物的添加不仅可以细化WC晶粒、消除不连续长大的粗晶WC和提高立方Co相含量,而且还可以增加合金宏观压应力,所以合金的强韧性得到显著的提高。硬质合金中添加微量的稀土可以降低液相出现温度、减少孔隙度和细化晶粒,对硬质合金的性能产生重要影响,因此添加稀土为硬质合金的制备提供了一条新的途径[2]。……
