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WC-Co硬质合金的晶粒尺寸达到纳米或超细级别时,将具有更高的硬度、断裂韧性、耐磨性和疲劳强度,从而能够满足数控机床精密、超精密切削加工对刀具的锋利性、耐磨性、抗冲击能力要求。迄今为止,研究者虽然可以通过各种方法制备纳米WC-Co粉末,却在烧结制备纳米晶WC-Co硬质合金方面遇到了很多有待解决的困难。本课题采用真空烧结法,结合工厂硬质合金的生产烧结方法,对高能球磨法制备的纳米WC-Co复合粉末进行烧结实验研究,对研究和开发适合于精密、超精密加工优质的纳米硬质合金刀具将有重要的理论意义和社会经济效益。 首先对高能球磨制备的纳米WC-10Co粉末在真空烧结过程的脱碳现象进行了研究。在真空烧结时纳米WC-10Co有大量的脱碳相生成,经过X射线衍射分析得出,脱碳相为Co3W9C4、Co3W3C、W2C以及W相。实验采用尝试法添加游离碳来消除脱碳相,通过XRD、SEM分析,当添加2.4wt.%游离碳时,脱碳相消失,而且可以得到组织细小、致密度高的合金。研究发现,高能球磨粉末中有氧的吸附以及球磨过程使粉末活性增大是烧结过程脱碳的主要原因。 通过实验研究,探讨了高能球磨制备的纳米WC-10Co粉末在真空烧 摘要................结时的特性,得出烧结致密化主要在前30分钟完成,而且烧结所得的合金与普通硬质合金相比具有更高的硬度和韧性以及更均匀细小的合金组织。 实验研究了真空烧结工艺对合金的组织结构和力学性能的影响,对烧结后的WC一C。硬质合金的密度、硬度、断裂韧性等性能进行了测试分析,确定了最佳的烧结工艺参数。即生坯压制压力采用80MPa,烧结温度为1380OC,烧结时间为60分钟。 同时对晶粒长大抑制剂在烧结过程中的作用进行了研究,研究发现单独添加VC、Cr。CZ、ce02可以达到抑制晶粒长大的效果,但不能同时提高合金的硬度和韧性。采用混合添加VC、Cr3CZ、Ce02抑制剂进行烧结研究发现,当同时添加1.swt.%VC、1.swt.%Cr3CZ、0.2wt.%Ce02时,可以得到组织最为细小,硬度、断裂韧性最高的合金p