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钼含量对添加预合金粉制备TiC-高锰钢钢结硬质合金组织与性能的影响

2018-08-24,,,,,

机械工程材料 2018年8期

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(1.中南大学,粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;2.莱芜职业技术学院,莱芜 271100;3.莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司,莱芜 271104)

0 引 言

钢结硬质合金是以难熔金属碳化物(常用WC、TiC等)为硬质相、钢为黏结相,采用粉末冶金工艺制备得到的一种新型工程材料,由于综合了硬质合金和钢的优点,在切削刀具、工具模具以及耐磨零件等方面得到了广泛应用[1-5]。其中,以高锰钢为黏结相、TiC为硬质相的钢结硬质合金被广泛应用于矿山、水泥、地质钻探等存在剧烈冲击振动的场合[6-7]。

实际应用时,这种高锰钢钢结硬质合金一般先制造成小尺寸的柱状或板状耐磨块,再利用复合铸造工艺和高锰钢基体铸为一体,成为复合铸件。经过热处理(水韧处理)后,高锰钢基体和高锰钢钢结硬质合金中的黏结相组织均为奥氏体,在剧烈冲击作用下,表层的黏结相组织由奥氏体转变为马氏体,使表层黏结相的硬度和耐磨性提高以便与硬质相的相匹配;但内部组织仍然是韧性很好的奥氏体,能够承受剧烈的冲击和振动。然而,由于黏结相对硬质相的润湿性差,导致两相之间的结合强度低,因此钢结硬质合金最大的缺点是脆性大、耐冲击性差[8]。

目前,在以TiC或Ti(C,N)为主要硬质相的硬质合金、钢结硬质合金以及金属陶瓷的研究和生产过程中,通常会加入钼或Mo2C来改善黏结相对硬质相颗粒的润湿性[9-16],从而提高黏结相和硬质相的结合强度。考虑到合金成分要求以及成本等因素,钼或Mo2C的添加量都比较少,因此很难实现其均匀分布;……

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