微波反应烧结制备WC-Co硬质合金工艺性能

摘要

以W粉、Co粉和碳黑为原料,通过球磨、压制成形及微波反应烧结制备WC-6Co硬质合金.采用XRD、SEM、密度计和维氏硬度计等研究微波反应烧结温度、升温速率、保温时间和W粉粒度4个因素对硬质合金组织与性能的影响.结果 表明:选用粒度为1.3μm的W粉为原料,当温度大于1100℃时,W即可被C完全碳化生成WC;当温度为1300℃时合金致密性较好,维氏硬度(HV30)与断裂韧性(Wk)分别为1999 N/mm2和8.51 MPa/m1/2,继续提高温度至1400℃时合金性能无明显变化.烧结温度越低、升温速率越大、保温时间越短,合金残留孔隙越多,导致维氏硬度与断裂韧性性能下降.当微波反应烧结温度为1300℃、升温速率100℃/min和保温时间10 min时制备的WC-6Co硬质合金微观组织均匀和综合性能最佳.选用粒度为27.0μm的W粉为原料按照最佳工艺烧结制备出WC-6Co硬质合金,并与平均粒度1.3μm的W粉制备的合金进行对比发现粗W粉颗粒制备的合金中存在W2C,微波反应烧结工艺参数与W粉平均粒度相关.