【摘 要】
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硬质合金主要由硬质化合物和金属粘接剂组成,其中粘结剂起着润湿和粘接硬质相的作用。因此,合适的粘结剂是保证硬质合金良好力学性能的关键因素。钴因其对碳化物有良好的润湿性
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硬质合金主要由硬质化合物和金属粘接剂组成,其中粘结剂起着润湿和粘接硬质相的作用。因此,合适的粘结剂是保证硬质合金良好力学性能的关键因素。钴因其对碳化物有良好的润湿性和粘结性,而被视作制备硬质合金最好的粘结剂。然而,钴为国家战略金属,资源短缺,寻找一种更为经济的材料来代替Co成了亟待解决的问题。本文利用资源更为丰富的Ni作为硬质合金粘接剂,制备出综合性能良好的WC-6Ni硬质合金。本文以YN6硬质合金为研究对象,采用正交试验法,优化球磨时间、稀土含量、压制压力及烧结温度等参数制备出综合性能良好的YN6硬质合金试样。通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等检测手段对合金的微观组织结构进行观察和研究。扫描电镜测试结果表明,合金晶粒大小均匀,无杂质成分,合金存在不同程度的孔洞,并且孔洞的数量随着烧结温度的升高而减少。能谱分析测试结果表明,当稀土添加量为1.0%时,稀土在合金中形成脆性的聚集相,对合金的抗弯强度产生了影响。X射线衍射测试结果表明,合金中只有WC和Ni的衍射峰,并没有发现缺碳相的衍射峰,表明获得了组织纯净的烧结试样。最后,本文对YN6合金的硬度、密度、抗弯强度及矫顽磁力等性能进行分析。得出烧结温度和球磨时间是影响合金抗弯强度、硬度、密度和矫顽磁力的主要因素,同时分析了各因素对合金密度、硬度、抗弯强度和矫顽磁力造成影响的原因,取得了综合力学性能最佳工艺参数:球磨时间60h,稀土含量0.5%,压制压力6MPa,烧结温度为1450℃,在该条件下制备的YN6硬质合金的硬度为91.0HRA,抗弯强度为1720N/mm2,密度为14.78g/cm3,矫顽磁力为6.30KA/m。
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