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微波烧结YG8硬质合金的脱碳行为及其控制

作　者: 娄静
导　师: 易健宏
学　校: 中南大学
专　业: 粉体材料科学与工程
关键词: 微波烧结 YG8硬质合金脱碳显微组织
分类号: TG135.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 112次
引　用: 1次
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内容摘要

硬质合金是采用液相烧结工艺制得的粉末冶金材料,在工具材料、耐磨材料等军用、民用领域被广泛应用。微波烧结具有安全、无污染、能耗小等一系列优点,制备的材料表现出快速致密、组织均匀、力学性能优异等特点,在近20年来受到重视。鉴于硬质合金的重要应用价值和微波烧结技术的特殊优势,本论文采用微波烧结技术制备硬质合金,研究了微波烧结YG8硬质合金的显微组织、致密化行为及合金存在的脱碳现象,并探索其解决方案,得到以下结论：(1)微波烧结能获得致密度高、晶粒细小的YG8硬质合金。研究发现,与常规烧结相比,微波烧结能较快实现合金的致密化,微波烧结1400℃保温0 min相对密度可达99.25%,而相同条件常规烧结样品仅为85.97%,常规烧结在1400℃保温20 min后方能实现99%以上的致密度；常规烧结延长时间后WC晶粒生长明显,微波烧结保温时间延长后WC晶粒没有显著长大。(2)研究发现,微波烧结YG8硬质合金存在脱碳现象,在烧结样品表面出现脱碳层。脱碳层组织由外及内依次为(W+少量Co7W6相)、(η相+WC)、(WC+少量η相)。升高烧结温度、延长保温时间,N2+H2烧结气氛均加重微波烧结YG8硬质合金的脱碳,周围碳势对脱碳层也有影响。另外,发现微波加热处理的WC粉同样存在脱碳。(3)为抑制微波烧结YG8硬质合金的脱碳,改善合金的组织性能,采用向粉末原料中添加不同含量(8.84%、9.28%、9.71%、10.14%-质量分数)的活性炭粉和提高烧结碳势的方法改进实验,前者获得的合金组织、性能均不理想,后者得到组织均匀的合金,未出现脱碳相,合金抗弯强度达2053.43 Mpa、硬度为90.4 HRA,性能明显提高。

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