铝掺杂WC-Co基硬质合金的高温摩擦学性能、磨损机理及抗氧化性能研究

摘要

通过高能球磨和电火花等离子烧结,成功制备了(x Al-WC)-6Co(x=0.2,0.33)三元复合材料,并研究了铝掺杂WC-Co基硬质合金在空气环境中500、600和700℃下的摩擦学性能.所制备的铝掺杂WC-Co,基体由WC和Co耦合而成,Al在烧结过程中发生氧化,基体上弥散分布细小的Cr3C2和Al2O3增强相.(0.2Al-WC-6Co)的硬度与断裂韧性明显高于WC-6Co,(0.33Al-WC)-6Co的断裂韧性较低.脆性钨类氧化物的形成是Al-WC-Co硬质合金高温磨损的主要原因.随着Al元素加入量的提高,硬质合金的高温抗软化性能和抗氧化性能提高,磨损表面的剥落和破碎行为减弱,材料的高温耐磨性能提高.