WC碳含量对WC-TiC-(Co,Ni)硬质合金组织及性能的影响

王晓灵,熊超伟

(自贡硬质合金有限责任公司成都分公司,四川成都610100)

WC碳含量对WC-TiC-(Co,Ni)硬质合金组织及性能的影响

王晓灵,熊超伟

(自贡硬质合金有限责任公司成都分公司,四川成都610100)

采用在超粗WC及Co粉末中掺加预制含TiC的细晶粒混合料粉末共同球磨混合的方法,制备了WC-0.8%TiC-17.5%(Co,Ni)(质量分数,下同)硬质合金,超粗WC粉末原料的配碳量在5.85%～6.21%之间变化。通过对合金物理、力学性能及金相组织的检测分析和对比,研究了WC的碳含量对WC-0.8TiC-17.5(Co,Ni)硬质合金性能及组织的影响。结果显示,随着WC碳含量的降低,合金的比饱和磁化强度(Ms.)减小,密度、磁力(Hc.)及硬度(HRA)增大,而抗弯强度(TRS)呈先增大后减小的趋势,冲击韧性(Ak)在WC碳含量为5.95%～6.21%时变化不明显,为4.50± 0.15 J/cm2,但在WC碳含量为5.85%时,急降至3.08 J/cm2。实验合金组织均呈三相双晶结构,粗大的WC晶粒以及细小的β相((W,Ti)C)晶粒均匀散布在Co粘结相中。随着WC碳含量的降低,粗大WC晶粒的结晶完整性变差,硬质相平均晶粒度减小,β相粒度变化不明显约为1.0μm,当WC碳含量降至5.85%时,硬质相的粒径离差系数显著增大,同时出现了少数异常粗大的β相晶粒。

硬质合金;碳含量;双晶结构;显微组织;性能

1 引言

硬质合金通常指以WC作硬质相,以Fe族金属或合金作粘结相,少量添加TiC、TaC、NbC等难熔金属碳化物,通过粉末冶金技术制备的金属基复合材料,具有高硬度、高强度、高弹性模量,耐热、耐磨及化学稳定性好等优点,广泛应用于现代工业的各个领域[1,2]。WC硬质合金的性能主要由化学组成、WC平均晶粒度及粒度组成、硬质相邻接度和粘结相平均自由程等因素决定。……