董凯林，曹万里，时凯华, 2，江 庆，高 建



碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响

董凯林1，曹万里1，时凯华1, 2，江 庆1，高 建1

(1. 自贡硬质合金有限责任公司，自贡 643011；2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

通过添加W粉或C粉调整WC原料粉末的总碳含量(质量分数)为6.04%~6.16%，采用低压烧结法制备WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金。采用光学金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜等，研究碳含量对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金组织结构及性能的影响。结果表明：在WC-Ni系合金中添加适量的Cr元素，得到无磁WC-Ni硬质合金，并且其无磁特性不随合金中碳含量的变化而发生转变。WC粉末的总碳含量为6.04%~6.16%时WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金为二相区的正常组织，只存在WC相和Ni相，没有石墨夹杂或η相；而且在此二相区范围内WC的碳含量变化对WC-9Ni-1Cr细晶硬质合金的耐腐蚀性没有明显影响。随WC粉末的碳含量增加，合金硬度(HRA)与密度都逐渐降低，但降低幅度较小，而合金的抗弯强度逐渐提高。碳含量由6.04%增加至6.16%时，抗弯强度由2 250 MPa提高到2 850 MPa，提高26.6%。

碳含量；硬质合金；微观结构；性能

Ni作为一种新型的粘结剂应用到硬质合金时，需在合金中添加耐蚀元素如Cr、Mo等，以进一步强化粘结相，提高合金的耐磨蚀、抗氧化等性能[1−2]。WC-Ni硬质合金具有高强度、高硬度、优良的耐磨性、耐热性以及良好的抗腐蚀性等特点，广泛应用于高压、高转速、高温、腐蚀性介质等工作环境[3]。目前，我国用于机械密封环、陶瓷砖成型模和磁场成型模的硬质合金还是以WC-Ni-Cr合金为主体[4]。因此，研究WC-Ni硬质合金的组织结构与物理力学性能具有一定的实用价值。……