超细硬质合金制备及微观结构研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要超细WC-Co合金具有硬度、强度高和良好的力学性能，因此，它被广泛应用于各个领域。本文研究了超细WC粉末和合金（WC-Co）的制备技术，并对所制备的合金进行了结构分析研究。氧化钨的性能将对还原行为和钨粉的性能产生重要影响，因此氧化钨前躯体的选择成为超细WC粉末和合金（WC-Co）制备的关键。研究和分析了两种氧化钨前躯体（蓝钨和紫钨）的微观形貌以及物理化学性能，确定以紫钨作为氧化钨的前躯体，研究超细WC粉末和合金（WC-Co）制备技术。在对紫钨还原过程进行分析基础上，确定还原工艺方向，

2、制备出优质W粉。对还原工艺、碳化工艺进行优化，制定合适的工艺方案，从而提高WC粉末的质量，制备出超细WC粉末。研究了影响超细硬质合金致密化和收缩的因素，包括低压真空烧结和使用晶粒长大抑制剂，实验表明，Cr3C2和VC比较适宜用作超细硬质合金的晶粒长大抑制剂，同时研究了晶粒生长同晶粒长大抑制剂添加量的关系，生产出平均晶粒度为0.3～0.4μm、洛氏硬度≥93、强度≥3300的优质超细硬质合金，其微观结构由非常细而均匀的WC晶粒组成。制备的超细WC粉末，添加晶粒长大抑制剂、采用低压真空烧结的工艺方法可以制得晶粒度小、强

3、度高、硬度大的超细硬质合金。对于所制备的超细硬质合金试样进行了微观组织形貌观察，结果发现：合金晶粒细小、粒度分布窄，合金中没有异常晶粒、没有孔隙等缺陷，烧结充分，组织均匀，晶粒结合紧密，位错少，有孪晶存在。对所制备的合金试样进行了塑性研究，在施加外力的情况下，观察合金的塑性变形形成机理，结果表明：在没有W2C、WC(1-X)以及杂质等的情况下，WC相能发生孪生变形。WC相的孪生变形通常以孪生－滑移的方式协调进行。孪晶系统可作为一个重要的阻碍裂纹生长及扩展的壁垒，提供位错堆积点和裂纹形核点，从而改善WC的塑性变形能力

4、。关键词：紫钨，超细硬质合金，微观结构，位错，孪晶I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTUltra-fineWC-Cocementedcarbidehassuperiorcharacteristicsincludingexcellenthardnessandstrengthwhichareexpectedtobewidelyapplicable.Inthispaper,theultra-fineWCpowderandWC-Cocarbidealloywereprepared.Inaddition,themi

5、crostructureofalloyhasbeenresearched.Performanceoftungstenaffectedthesubsequentdeoxidizationandtheultimatepropertiesoftungstenpowder.So,toselectthetungstenoxideprecursorwascrucialtopreparetheultra-finecementedcarbides.Microstructureofthetwoprecursors,purpletun

6、gstenandbluetungsten,andadsorption/escapingcurvewerecompared.Onthisbase,thepurpletungstenwaschosenastheprecursoroftungstenoxidetopreparethepowderandcarbidealloy.Afterstudyingthepreparationmethodsofultra-fineWCpowder,weestablishedanappropriateprocesstoimproveth

7、equalityofWCpowder.Weanalyzedtheprocessofpurpletungstendeoxidization,orientedit,andpreparedoutthetungstenpowder.Then,analyzedthecarbonizationprocessofWpowder,orientedthecarbonizationprocessing,establishedthecarbonizationprocessingthroughanalyzingandcomparingth

8、eexperient,andpreparedoutultra-fineWCpowder.Someflawsexistedinthispowder,suchasheterogeneousgrainsize,itisstillaparamountdirectionforsynthesisultra-finegrainsize.usingtheturbo-airs