WC-Al2O3复合材料热压烧结工艺的改进.pdf

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1、2014年第4期宝钢技术WC—AI203复合材料热压烧结工艺的改进瞿海霞，孙大乐，吴琼，王建刚(宝山钢铁股份有限公司研究院，上海201900)摘要：材料致密度的高低和晶粒的大小直接影响材料的力学性能和使用性能。为了进一步提高WC—A1O复合材料的致密度和控制晶粒尺寸，利用改进的普通热压烧结．y-艺，即二阶段热压烧结工艺对WC—AIO复合材料进行烧结，研究确定最佳二阶段烧结工艺及其对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明，WC—AI，O复合材料的最佳二阶段热压烧结工艺为rsS3，即TI=1600oC，=l450oC，t2=6h。在TSS3烧结

2、制度下制备的wC—Al0复合材料，其致密度(TD)为99％，WC晶粒尺寸为2．38m，维氏硬度为19．71GPa，断裂韧性为12MPa·m“，抗弯强度为1285．03MPa。与普通热压烧结制度下制备试样的力学性能相比，晶粒尺寸有所减小，致密度、硬度、断裂韧性和抗弯强度均有较明显提高。关键词：WC—A12O3复合材料；二阶段热压烧结；微观组织；力争}生能中图分类号：TG135．5文献标志码：B文章编号：1008—0716(2014)04—0041—06doi：10．3969／j．issn．1008—0716．2014．04．009Improvem

3、entoftheconventionalhotpressingprocessofWC—AI203compositesQuHaixia，SUNDale，QiongandWANGJian’(ResearchInstitute，BaoshanIron＆SteelCo．，Ltd．，Shanghai201900，China)Abstract：RelativedensityandgrainsizecoulddirectlyafectthemechanicalpropertiesandserveperformanceofWC—A12O3composites．

4、Toimproverelativedensityandinhibitgraingrowth，theimprovedconventionalhotpressingprocess，thatis，thetwostepsintefingprocesswasusedtoconsolidatedWC—AI2O3composites．TheoptimumtwostepsinteringprocessanditseffectonthemierostructureandmechanicalpropertiesofWC—A12O3compositeswereinv

5、estigated．Theresultsshowedthat，whentheWC—A12O3powderswerehotpressedundertheoptimumtwostepsinteringprocess(TSS3regime，T1=1600oC，：1450oC，t2=6h)，arelativedensityof99％andagrainsizeof2．38Ixmwereobtained，andanexcellentVickershardnessof19．71GPawasachieved，combiningafracturetoughnes

6、sof12MPa·mwithanacceptableflexuralstrengthof1285．03MPa．Comparedwithsamplesconsolidatedunderconventionalsinteringregime，thegrainsizedecreased，therelativedensity，Vickershardness，fracturetoughnessandtheflexuralstrengthwereallimproved．Keywords：WC—A1203composites；twostepsintering

7、；microstructure；mechanicalproperties硬质合金是以元素周期表第Ⅳ、V、Ⅵ族中过金属化合物为基体，铁、镍、钴等铁族金属为黏结渡元素的碳化物、氮化物、硼化物和硅化物等难熔剂，采用粉末冶金方法制备而成的复合材料J。因其具有高硬度、高强度、高弹性模量、低热膨胀系数等优点，在切削刀具、开采工具、石油与地质瞿海霞博士1984年生2013年毕业于东华大学矿山勘探、耐磨零件和精密模具等领域有着举足现从事轧辊技术研究电话26647978E·mailquhaixia@baostee1．corn轻重的作用J。同时，硬质合金硬度高，耐

8、磨性42宝钢技术2014年第4期和耐蚀性好，适合做轧辊的工作层；常用硬质合金纯度为99．9％，平均粒度为75m，密度为做辊环，用韧性较好的碳钢材料制备