硬质合金

摘要： 针对YG20/45钢异种金属焊接时,存在焊缝接头脆性高及焊缝连接性能差等缺点,课题组提出以Cu/Invar/Ni复合层为中间层进行激光熔钎焊焊接,研究焊缝区域微观组织、化学成分及元素扩散规律。试验结果表明:母材硬质合金中的WC晶粒棱角在焊接试验中会溶解,部分晶粒聚集但不长大,从而降低了焊接接头的脆性;在焊缝过渡区Invar合金和硬质合金中的元素发生扩散反应,其中Invar合金中的Fe和Ni元素补充硬质合金流失的Co元素,形成粘结相,提高了焊接母材的连接性;硬质合金和45钢之间加Cu/Invar/Ni复合层,激光钎焊接头宏观形貌都较好,在母材厚为4 mm时,试验采用激光功率为1 700 W,激光扫描速度为0.1 m/s,离焦量-3 mm时可以获得冶金性良好的焊接接头。

摘要： 硬质合金数控刀具是顺周期耗材,国产替代空间大。机床刀具是400亿市场规模的工业消费品,市场规模与制造业景气度正相关,其中硬质合金是刀具的主要材料,约占到全部刀具的60%。欧科亿(688308)为国内头部的数控刀具制造商,近5年利润复合增速近50%。目前公司的市值在50亿元左右,结合数控刀具国产替代的市场空间,以及公司在行业内的领先地位,其投资价值值得关注。

摘要： 激光加工技术以其清洁高效、自动化程度高、加工过程方便易控制等突出的优势,目前已成为加工微织构的首选方式。在加工过程中,激光参数是影响微织构尺寸参数和形貌的重要因素。采用激光技术在硬质合金刀具表面加工微织构,分析并揭示了激光功率和扫描速度对微织构的尺寸和形貌的影响机制,进而确定了加工微织构的最优激光参数。

摘要： 粉末挤出打印(PEP)是基于传统金属注塑成型和3D打印相结合的新型增材制造技术,具有打印材料范围广、打印成本低等巨大优势。以WC-13Co硬质合金的PEP增材制造为核心,以热塑性打印材料为重点研究对象,开发打印原料的材料体系,研究打印原料的均匀性、流变性能、成形性能、黏结剂的脱除工艺以及烧结工艺对打印件显微结构及力学性能的影响机制。独立开发了硬质合金PEP打印专用的有机黏结剂材料体系,通过EDS分析黏结剂在打印坯体中分散均匀性。采用两步法脱脂工艺可以完全脱除打印坯体中的黏结剂,并结合真空烧结,在1450°C下保温60 min,成功制备高性能硬质合金打印件。研究结果发现打印件线收缩率为17.8%,WC晶粒尺寸分布均匀,维氏硬度1410HV_(30)。本研究采用PEP增材制造技术制备了高性能、打印件尺寸可控的硬质合金材料,为硬质合金的增材制造探索出一条有效的技术路线。

摘要： 单片精铣硬质合金刀片因其能实现高速、高精度加工而得到快速发展,但因本身精度要求高,在其生产制造环节存在一定问题。本文针对单片精铣硬质合金刀片的精度控制要求,综合分析磨削工艺,并设计了一种内孔磨削夹具进行磨削测试。磨削结果表明,定位面基准磨削方案更能保证中心孔的尺寸精度和位置度;基于内孔磨削夹具能实现高精度中心孔的控制,中心孔孔径过程能力指数C_(pk)值可达1.36,中心孔位置度过程能力指数C_(pk)值可达1.34,可进行批量生产。

摘要： 硬质合金烧结尾气中的废气成分以石蜡分解产生的烷烃类挥发性有机物为主,该类废气排气风量小,浓度较低且不稳定,同时有机成分的沸点范围广,去除效果难以保障。以某企业硬质合金烧结尾气为处理对象,通过设计分析及验证,表明该类废气适宜采用“旋流洗涤+干式过滤+蜂窝分子筛吸附浓缩+催化燃烧”工艺,其运行能耗较低,且处理效率可稳定达90%以上,该工艺可推广到类似有机废气治理领域。

摘要： 为研究铝用整体硬质合金刀具选用不同切削用量对指定加工材料AL6061表面加工质量的影响,将铣削试验分为底面加工和侧向加工两个试验组。根据正交试验法,分别选择切削用量的不同水平,开展铣削加工试验,运用TESA RUGOSURF 20表面粗糙度仪测量轮廓算术平均偏差Ra,再运用正交试验助手和SPSS软件,分析各因素对表面加工质量的影响程度,找出不同切削用量对表面粗糙度的影响规律。结果表明:采用整体硬质合金刀具铣削AL6061时,在显著性水平P=0.05的情况下,对数控铣削加工表面质量具有显著影响的因素是进给量,切削速度和精加工余量两个因素的影响不显著。

摘要： 新型楼板机是水泥预制产品,由“翻转模、拖拉模”、手工制作向机械化生产转轨的关键设备,该设备主要由机架、配电箱、料斗及搅拌系统、推料板、震动系统、压板、配重箱、传动系统、电动机、减速器等十大部分组成。具有成型速度快、产品密实度好、节约原材料、生产效率高、工人劳动强度低等优点,机器本身具有设计新颖、结构合理、操作方便、使用寿命长等显著特点,机器内部表面采用大面积铺焊硬质合金的工艺,大大提高设备的耐磨性,成孔芯轴装有轴承钢耐磨套使用寿命长,维修费用低,是中小型水泥子制厂家首选设备,具有较广的应用前景。

摘要： 表面改性是使材料表面获得与其基体不同微观组织的处理技术,能够有效调控材料表面的力学性能。因此,将表面改性方法应用于改善硬质合金表面的微观组织,能够有效避免均匀结构硬质合金显微结构–宏观性能的局限性,为制备高性能非均匀结构硬质合金提供技术方案。由于硬质合金表面改性研究的起步较晚且表面改性方法较多,表面改性方法的选取及其改性机理依然面临思路不清的问题。本文总结了化学表面改性梯度硬质合金的材料体系、制备机理、微观结构及力学性能,概括了物理表面改性得到的硬质合金涂层方法与功能,综述了表面改性在硬质合金领域的应用和研究进展,以期为制备高耐磨和高韧性的非均匀结构硬质合金提供参考。

摘要： 利用Optimal SRV高温摩擦磨损试验机,研究干摩擦条件下钛合金(Ti6Al4V)对硬质合金(WC-Co)的摩擦学性能。研究了载荷、温度与滑动速度对摩擦过程的影响,通过磨损区微观形貌表征分析了磨损机理。结果表明:Ti6Al4V与WC-Co的摩擦系数波动剧烈,产生了严重的黏滑摩擦,且随着载荷、温度与滑动速度的增加,黏滑现象愈加剧烈。相比而言,滑动速度对摩擦系数的影响更为显著。微观形貌分析表明钛合金的磨损形式主要为黏着磨损,但同时伴有犁沟效应导致的沟槽,而硬质合金由于硬度较高,主要表现为一定程度的黏着磨损。

摘要： 硬质合金是一种通过粉末冶金方法制备的金属陶瓷材料,它具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐腐蚀、热膨胀系数小以及化学性质较为稳定等优点,被广泛应用于切削工具、耐磨零件、采矿与筑路工程机械等领域.但硬质合金的材质比较脆,而且价格较高,这些因素使其难以被制成大尺寸、形状复杂的工具或零部件;而硬质合金与钢基体材质焊接可以得到形式多样的工具或零部件,大大的扩展了其应用领域.但硬质合金焊接时容易出现淬硬组织、变形和裂纹等问题,必须采取有效的工艺方法和措施,才能获得较好的焊接质量.一般生产中硬质合金与钢基体焊接常用的焊接方法主要有钎焊和扩散焊,一些新方法如电弧焊,电子束焊,激光焊等也在各应用领域积极的研究探索之中.本文主要针对硬质合金的感应钎焊工艺结合实际生产进行阐述.介绍了感应钎焊相关工艺参数对焊接质量的影响，阐述了焊前准备工作和钎焊过程及工艺参数，其验证可行的钎焊工艺一般只检查焊好胚件的硬质合金与钢基体焊缝质量以及硬质合金本身有无裂纹存在，通过对胚件成品或试片进行肉眼或显微镜观察，正常的焊缝应均匀无黑斑、气孔、裂纹;检查焊缝厚度是否符合设计要求。硬质合金钎焊胚件位置是否符合要求。

摘要： 采用粉末冶金法制备WC-Co硬质合金,研究了单一添加0％～1.2％(文中含量无特殊说明的均为质量分数)TiN和复合添加不同比例TiN/Cr3C2晶粒长大抑制剂对WC-Co硬质合金组织和性能的影响.结果表明:添加TiN后,WC晶粒明显细化且晶粒尺寸分布集中,合金硬度上升.TiN与粘结相中的W和C形成(Ti,W)(C,N)固溶体,起到了细化了WC晶粒的作用,但是由于固溶体本身的脆性和粘结相对其润湿性较差,使合金的强度和韧性下降.TiN单一添加量为0.4％时,合金综合性能最佳,硬度值可达到1770HV3,强度值为2870MPa,韧性达到10.37MPa·m1/2;复合添加w(TiN)∶w(Cr3C2)为1∶3时,合金综合性能最佳,硬度值可达到1770HV3,强度值为2860MPa,韧性达到10.23MPa·m1/2.

摘要： 在传统WC-Co硬质合金中加入Ta、V、Cr等元素可以抑制烧结过程中的晶粒长大,从而达到细化晶粒,提高合金耐磨性与强韧性的效果.但是在加入抑制剂后,合金组织中出现了大量的γ相固溶体聚集现象,反而对合金性能产生负面影响.本文主要对γ相固溶体聚集的原因进行了分析,并指出通过对烧结曲线进行调整可以达到改善固溶体聚集问题的目的.

摘要： 选取两批超细钨粉,其中一批粒度分布均匀性较差,团粒较多;另一批粉末粒度分布均匀,团粒少.将两批钨粉在相同条件下进行碳化,制备成超细碳化钨,并分别配制成相同牌号的超细硬质合金,研究碳化钨团粒与钨粉团粒的关联性及碳化钨团粒对合金晶粒异常长大的影响.研究结果表明,碳化钨的团粒继承了钨粉团粒的基本特征,碳化过程会使团粒烧结致密化,钨粉、碳化钨粉团粒内部晶粒极细、结晶不完整、缺陷多.湿磨过程可以将碳化钨的团粒完全破碎分散,但是会生成大量活性高、结晶不完整、缺陷较为严重的纳米粒子,降低了粉末的均匀性.超细硬质合金晶粒异常长大与碳化钨的团粒有直接关系,碳化钨团粒中结晶不完整的碳化钨粒子是导致合金晶粒异常长大的主要原因.

摘要： 本文以双峰粒度分布的粗晶WC为原料,研究了烧结温度和时间对高钴粗晶WC-24Co硬质合金的WC晶粒形貌的影响规律,结果表明:随着烧结温度的降低,W和C原子迁移能量位垒增高,W和C原子的扩散速度降低,从而降低了液相烧结过程中的WC晶粒的生长速度,导致粗颗粒WC晶粒尺寸明显减小,WC晶粒形貌从具有棱角形貌转变成圆钝形貌,细颗粒WC晶粒的形貌从三棱柱向球形形貌转变.相应地,在1450°C烧结温度下延长保温时间,WC晶粒生长进一步生长,WC晶粒有生长成平衡态形貌(截三棱柱)的趋势;在1350°C烧结温度下延长保温时间,WC晶粒出现了层-层结构台阶形貌.

摘要： 本文探讨制备硬质合金数控刀片基体弥散均匀分布的立方相的方法.由于在烧结过程中,WC于1200°C向未饱和的(Ti,W)C固溶体进行扩散形成W含量更多的(Ti,W)C相,以及(Ti,W)C和(Ta,Nb)C于1200-1300°C发生固溶反应形成(W、Ti、Ta、Nb)C相导致(W、Ti、Ta、Nb)C相粗大,因此即使制备细小的(Ti,W)C和(Ta,Nb)C粉末也易于在烧结过程中形成粗大的(W、Ti、Ta、Nb)C相.本文通过制备出细小的饱和(W、Ti、Ta、Nb)C粉末则得到在合金基体中的弥散分布的立方相,有利于提高合金的综合力学性能.

摘要： 本文对市售的三个厂家生产的粒度相近、不同形貌的碳化钨(费氏粒度20-25μm),采用扫描电子显微镜观察形貌,并经同样的球磨、压制、烧结工艺过程制成含Co量6％,硬质相晶粒度4～5μm合金试样,对合金试样进行常规项目(密度、硬度、磁力、钴磁)检测,检测后进行冲击回转式磨损实验,该实验在自贡硬质合金有限责任公司引进的试验机“动载荷冲击磨损试验机”上进行.通过试验表明:在一定条件下,冲击磨损试验可表征出不同形貌的碳化钨生产的合金耐冲击性及抗磨损综合性能的差异.

摘要： 本文采用SEM-EDS、SEM-EBSD等手段研究了冷却速率对WC-0.5％TaNbC-6％Co硬质合金组织结构和性能的影响,阐述了冷却速度对TaNbC固溶体形貌的影响规律,探讨了其作用机理.实验结果表明,随着冷却速度的增加,硬度增加,KIC呈小幅下降趋势.烧结合金表面Co含量随冷却速度的增加急剧减少.随着冷却速度增加,TaNbC固溶体聚集区域面积缩小,TaNbC固溶体聚集点增多,TaNbC晶粒间的取向差异增大.增加冷却速度可以增加液相过冷度,使得临界形核能降低,导致临界形核尺寸减小,同时形核率增大,其析出物将会体积缩小、数量增多,使得TaNbC固溶体呈分散分布.车削1Cr18Ni9Ti不锈钢实验结果表明,随着冷却速度的增加,WC-0.5％TaNbC-6％Co合金刀片的切削寿命呈先增加后下降趋势,在40°C/min时耐磨寿命最高.在相近的强度和韧性下,合金基体硬度的提高、TaNbC固溶体聚集改善以及合金基体组织结构均匀性提高,导致合金切削寿命提升.

摘要： 采用CVD工艺,在WC-6Co硬质合金基体表面沉积TiN/MT-TiCN/α-Al2O/3TiN涂层.采用三维轮廓仪、扫描电子显微镜、X射线应力测量仪、划痕仪以及车削实验等方法,研究了后处理工艺对涂层刀具车削加工HT-250灰口铸铁的切削性能及其相关特性的影响.结果表明,与传统的抛光、湿喷砂以及刃口毛刷钝化等涂层后处理工艺相比,湿喷砂后再进行抛光处理,涂层具有最低的表面粗糙度、最优的热裂纹愈合效果,涂层呈现压应力状态以及＞100N的膜基结合力;涂层刀具具有最长的切削寿命;在切削中后期,被加工件具有最低的加工硬化值和最低的表面粗糙度.因被加工件表面粘附所导致的月牙洼磨损是涂层刀具失效的主要原因.

摘要： 通过控制送入炉内H2O与H2的分压比制备了超粗钨粉,并对所制钨粉及其后续产品物化性能影响进行了研究.结果表明:与掺杂工艺相比,在还原温度1040°C、还原时间9h、PH2O/PH2=0.7的条件下制得Fsss粒度为20μm的超粗钨粉及其制备的碳化钨,具有细颗粒少,均匀性好,晶体发育完整,纯度高等优点.用其制备的超粗WC-Co类硬质合金晶粒粗大,细晶少,粒度分布窄,组织均匀,无异常晶粒、孔隙等缺陷,后续产品抗冲击性能和抗热疲劳磨损性能提高.

摘要： 一种硬质合金，包含第二硬质相颗粒，该第二硬质相颗粒各自包含含有Ti和Nb的碳氮化物，其中各第二硬质相颗粒包括芯部，芯部由以Ti1‑X‑ZNbXMZC1‑YNY表示的复合碳氮化物构成，M表示选自由V、Cr和Mo组成的组中的至少一种杂质元素，X表示范围为0.1以上0.2以下的数值，Y表示范围为0.3以上至0.6以下的数值，Z表示范围为0以上至0.02以下的数值，并且在以1500倍的放大倍率将硬质合金的任意截面成像而获得的电子显微镜图像中，在通过沿纵向方向连续布置7个各自由各边为8μm的正方形构成的单位区域并且沿横向方向连续布置10个单位区域从而设置总共70个单位区域的情况下，当通过计数各单位区域中芯部的数量来计算总共70个单位区域中的芯部的总数，并且计算各单位区域中的芯部的数量相对于上述总数的百分比时，其中该百分比小于0.43％或大于2.43％的单位区域的数量为10个以下。

摘要： 一种硬合金包含：含有WC的第一硬质相颗粒，包含至少含有Ti和Nb的碳氮化物的第二硬质相颗粒，以及含有铁族元素的金属结合相。第二硬质相颗粒包括粒状的芯部和被覆芯部的至少一部分的周边部。芯部包含表示为Ti1‑X‑YNbXWYC1‑ZNZ的复合碳氮化物，其中X为0.1以上0.2以下，Y为0以上0.05以下，并且Z为0.3以上0.6以下。周边部在组成上不同于芯部。在该硬质合金中，在硬质合金的表面处由第二硬质相颗粒占据的面积的比率(％)与在从该表面沿深度方向延伸0.5mm的区域中由第二硬质相颗粒占据的面积的比率(％)之间的差的绝对值为10以下。

摘要： 一种硬质合金，包含第二硬质相颗粒，该第二硬质相颗粒各自包含含有Ti和Nb的碳氮化物，其中各第二硬质相颗粒包括芯部，芯部由以Ti1‑X‑ZNbXMZC1‑YNY表示的复合碳氮化物构成，M表示选自由V、Cr和Mo组成的组中的至少一种杂质元素，X表示范围为0.1以上0.2以下的数值，Y表示范围为0.3以上至0.6以下的数值，Z表示范围为0以上至0.02以下的数值，并且在以1500倍的放大倍率将硬质合金的任意截面成像而获得的电子显微镜图像中，在通过沿纵向方向连续布置7个各自由各边为8μm的正方形构成的单位区域并且沿横向方向连续布置10个单位区域从而设置总共70个单位区域的情况下，当通过计数各单位区域中芯部的数量来计算总共70个单位区域中的芯部的总数，并且计算各单位区域中的芯部的数量相对于上述总数的百分比时，其中该百分比小于0.43％或大于2.43％的单位区域的数量为10个以下。

摘要： 本发明公开了一种硬质合金、模切刀辊硬质合金坯及模切刀辊硬质合金坯的制备方法，包括如下步骤：按如下质量百分比称取各组分：碳化钨：钴：碳化铬和/或碳化钒和/或碳化钽＝(83‑97)％：(3‑15)％：(0‑2.0)％，球磨混匀后，制得硬质合金原料；将硬质合金原料置于模具中进行压制，制得毛坯，对毛坯进行预烧结处理，通过对预烧结后的毛坯外形进行机械加工处理，制得模切刀辊硬质合金坯半成品，对半成品进行烧结，对烧结后半成品进行去应力处理，制得模切刀辊硬质合金坯。本发明方法制得的硬质合金具有硬度高、耐磨性好、后续加工效率高、加工成本低廉、使用寿命长等优点。

摘要： 一种硬合金包含：含有WC的第一硬质相颗粒，包含至少含有Ti和Nb的碳氮化物的第二硬质相颗粒，以及含有铁族元素的金属结合相。第二硬质相颗粒包括粒状的芯部和被覆芯部的至少一部分的周边部。芯部包含表示为Ti1‑X‑YNbXWYC1‑ZNZ的复合碳氮化物，其中X为0.1以上0.2以下，Y为0以上0.05以下，并且Z为0.3以上0.6以下。周边部在组成上不同于芯部。在该硬质合金中，在硬质合金的表面处由第二硬质相颗粒占据的面积的比率(％)与在从该表面沿深度方向延伸0.5mm的区域中由第二硬质相颗粒占据的面积的比率(％)之间的差的绝对值为10以下。

摘要： 一种硬质合金，包括：含有WC的第一硬质相颗粒；含有碳氮化物的第二硬质相颗粒，所述碳氮化物至少含有Ti和Nb；以及含有铁族元素的金属结合相，其中第二硬质相颗粒各自包括粒状的芯部和覆盖芯部的至少一部分的周边部，芯部含有表示为Ti1‑X‑YNbXWYC1‑ZNZ(其中Y为0至0.05且Z为0.3至0.6)的复合碳氮化物，并且周边部在组成上与芯部不同。

摘要： 本发明涉及一种硬质合金材料、硬质合金机筒以及其表面处理方法，该材料的材质组成及重量比如下：钴粉，占总重量的8～10％；镍粉，占总重量的2～3％；稀土钕，占总重量的0.08～0.1％；稀土镨，占总重量的0.04～0.08％；碳化铬，占总重量的2～4％；其余成份均为碳化钨。有益效果是：本发明通过Ni(2～3％)、Nd(0.08～0.1％)、Pr(0.04～0.08％)、Cr3C2(2～4％)成分在一起发挥协同增效作用，增大合金烧结体组织转变过程中的重结晶阻力、抑制合金烧结体中的液相数量和碳化钨晶粒尺寸的不均匀长大，还降低了合金中对碳含量的敏感性，还可以相应地降低合金烧结过程的控制难度。

摘要： 本发明公开了一种硬质合金原料、切削工具硬质合金及其制备方法，涉及切削刀具制备技术领域；为了解决切削刀具间歇操作或敲击操作中的硬质合金刀片会经受高的冲击载荷作用，增大了损害风险的问题；该硬质合金原料的组分及各组分的重量百分比是：碳化钨：94‑98%；钼粉：1‑5%；微量元素：0.1‑1%，该切削刀具硬质合金的制备方法，所述制备方法的步骤如下：将硬质合金原料加入球磨机。本发明制备切削刀具硬质合金时采用金属粘合剂Co‑Ru合金，且金属粘合剂Co‑Ru合金占硬质合金原料的5‑17%，其中Ru占金属粘合剂的6‑16%，使得制备的切削刀具硬质合金具有高热强度、细晶粒尺寸和高断裂韧性。

摘要： 一种硬质合金，具备由多个碳化钨粒子构成的第1相、以及包含钴的第2相，在使用扫描电子显微镜拍摄所述硬质合金而得的图像中，所述第1相的比例为78面积％以上且小于100面积％，并且所述第2相的比例超过0面积％且为22面积％以下，在所述图像中，当计算所述碳化钨粒子各自的圆当量直径时，所述圆当量直径的平均值为0.5μm以上1.2μm以下，所述圆当量直径为0.3μm以下的所述碳化钨粒子的基于个数的比例为10％以下，所述圆当量直径超过1.8μm的所述碳化钨粒子的基于个数的比例小于2％，所述硬质合金的所述钴的基于质量的含量超过0质量％且为10质量％以下。

摘要： 本发明提供一种硬质合金挤压成型剂、硬质合金挤压喂料及其制备方法，该成型剂以合金粉末重量100％计算，包括如下重量含量的成分：乙基纤维素0.8‑2％；油酸0.1‑0.3％，酒精5.0‑6.5％。硬质合金挤压喂料的制备方法包括：将形成硬质合金的组分添加在球磨机中，并加入酒精球磨形成料浆；对料浆进行喷雾干燥处理，形成均匀的混合物颗粒；将混合物颗粒加入混合器中，并添加上述的成型剂，常温搅拌混合成糊状；然后去除多余的酒精，再经冷却处理，得到均匀分散的挤压喂料。本发明成型剂配方简单，利用酒精对乙基纤维素的溶解特性以及挥发后不影响成型剂的塑性特性，在拌料过程中可有助混合均匀，同时简化的成型剂可回收高纯酒精，解决了挤压成型剂韧性低、溶剂难回收的问题。