粉末冶金法制备WC-Ni3Al复合材料的组织与性能

摘要

在WC粉末中直接添加Ni、Al元素粉末,通过在液相烧结过程中反应合成Ni3Al来制备WC-Ni3Al复合材料,对该材料进行组织结构观察及力学性能测定,分析铝含量对合金致密化和镍铝相形成种类的影响,并对材料的抗氧化性能进行测试.结果表明,制备的WC-Ni3Al复合材料具有圆钝的WC晶粒形貌,粘结相中除Ni3Al相外还有少量的NiAl和Ni相；铝含量对WC-Ni3Al材料致密度的影响主要与高熔点的NiAl的形成量有关.与普通WC- 15Ni硬质合金的抗弯强度(1 900 MPa)和硬度(82.6 HRA)相比,WC-15Ni3Al复合材料具有低的室温抗弯强度和高的硬度,分别为1 170 MPa和86.5 HRA.随Ni3Al含量(质量分数)从15％增加到30％,WC-30Ni3Al复合材料的室温抗弯强度增加,而硬度降低,分别为1 660MPa和81.7 HRA,其高温抗氧化性能比WC-30(Co-Ni-Cr)硬质合金提高1个数量级.