粗晶WC硬质合金的制备研究+文献综述(2)
3.1.1 配料的分析 8
3.1.2 球磨的分析 8
3.1.3 烧结的分析 8
3.2 实验数据的分析与对比 9
3.3 样品外观分析 11
3.4 微观组织分析 11
3.5 本章小结 15
结论16
致谢18
参考文献 19 1 绪论
1.1 引言
1.1.1 硬质合金的概述
1.硬质合金是由一种或几种难熔金属碳化物(通常是WC和TIC)与粘结金属(通常
是 Co、Ni、Fe)经粉末冶金方法制备的复合材料[1]
，也被人们称之为称之为金属陶瓷材料。
硬质合金具有一系列的优良性能特点[2]：
(l)具有很高的弹性模量，在常温下刚性较好；
(2)具有很高的抗压强度，可高达6000Mpa；
(3)很高的硬度和良好的耐磨性，而且高温时依然能保持较高的硬度；
(4)具有低的热膨胀系数，同时导电系数和导热系数与铁及其合金相接近；
(5)具有很好的化学稳定性，某些硬质合金能够耐酸碱腐蚀，甚至在600 一800℃
时氧化也不明显。
由于硬质合金的以上特点，其在现代工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料
等方面占有重要地位，特别是在很大程度上取代了高速钢，引起了金属切削加工工业
的技术革命，被人们称之为“工业的牙齿”[3] 。
1.1.2 硬质合金的分类
关于硬质合金的分类，可以从硬质合金的成分分类，也可以通过晶粒度进行分类。
从成分分类，硬质合金有WC-Co类合金， WC-TiC-Co类合金,WC-TiTaC(NbC)-Co
类合金, 钢结合金, TiC-Ni-Mo 类合金[4]。
按 Sanpk 公司有关硬质合金的分类标准合金中 WC晶粒度为 3.5～4．9 tLm,
5.0～7.9 tLm,8.0～14 tLm 的硬质合金分别为粗晶粒、超粗晶粒和特粗晶粒硬质合金
[5] 。 1.2 粗晶硬质合金的性能特点和研究现状
1.2.1 粗晶硬质合金的性能
与传统硬质合金相比,粗颗粒硬质合金具有以下的特点：
（1）断裂韧性
普通合金中的微细裂纹是在最为薄弱的WC／WC晶界面或WC／Co的相界面处
扩展的。而在粗晶硬质合金中，微细裂纹是绕过粗晶 WC晶粒呈“之”字形扩展；或是
穿过WC晶粒进行扩展。如果是前者，必须具备与断裂面积相匹配的能量；如果是后
者，则必须具备相当大的断裂能。结果是，粗晶 WC的晶粒可以减缓和阻止裂纹的扩
展。因而，粗晶硬质合金可以达到较高的断裂韧性[6]
（2）热导率
对于高温条件下工作的硬质合金工具，在载荷的作用下其失效方式主要为热疲
劳。WC/Co 硬质合金中硬质相 WC 的热导率远高于粘结相 Co，因此增加合金 WC相
的的质量分数会增加合金的热导率，但同时也会降低合金的强度。研究表明，在 Co
量低于10％时，合金的抗弯强度随 WC晶粒度的提高而增加。因此，低 Co粗晶合金
在具有较高的热导率同时，具有较高强度，已成为粗晶硬质合金的一个发展方向[7]
。
（3）耐磨性
对于 Co 含量相同的硬质合金，粗晶硬质合金由于 WC 晶粒粗大，与中、细晶硬
质合金相比，Co 层较厚。Co 相对 WC 的夹持力很强，晶粒很难从表面被拔出，因而
表现出良好的耐磨性[8]
。
（4）生产成本低
采用传统与常规的烧结工艺就能制备出性能优良的粗晶硬质合金，因此成本较
低[9]
。
1.2.2 粗晶硬质合金的研究现状
粗晶粒硬质合金是由国外最先开发的一种新型的硬质合金 ，瑞典 、英 国、德
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