含添加剂形成相硬质合金的制备及性能研究

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2025.06.14

摘要/Abstract

摘要： 本研究旨在探讨添加剂对硬质合金微观结构演变及其力学性能的影响。以钨钴合金为基体,加入碳化钛及其他辅料,通过制粒、压制和烧结等工艺流程制备了不同碳化钛含量（质量分数）的硬质合金样品。利用扫描电子显微镜、磁滞回线测量仪和三点弯曲试验机对合金显微组织、矫顽力和抗弯强度进行了详细分析。结果表明,添加剂的加入显著改变了硬质合金的微观结构,随着添加剂含量的增加,合金的晶粒逐渐细化且分布更加均匀。碳化钛含量为15%合金试件的矫顽力最大,为5.8 kA·m^-1,而相同烧结条件下,碳化钛含量20%合金试件的抗弯强度最高,达到840 MPa。添加剂含量对硬质合金的微观组织和力学性能有显著调控作用,且添加剂含量与合金抗弯强度呈现正相关趋势。通过优化添加剂配比,可以有效提升硬质合金的综合性能。

关键词: 添加剂, 硬质合金, 碳化钛, 合金制备, 性能分析

Abstract: The effects of additives on the micro structure evolution and mechanical properties of cemented carbide were investigated. Tungsten cobalt alloy was used as matrix, titanium carbide and other auxiliary materials were added, and the cemented carbide samples with different TiC content were prepared by granulation, pressing and sintering. The microstructure, coercive force and bending strength of the alloy were analyzed in detail by scanning electron microscope, hysteresis loop measuring instrument and three-point bending tester. The results show that the addition of additives significantly changes the microstructure of hard alloys. With the increase of additive content, the grain size of the alloy gradually refines and the distribution becomes more uniform. The coercivity of alloy specimen with 15 wt% TiC reaches maximum value of 5.8 kA·m^-1, while the bending strength of alloy specimen with 20 wt% FiC is the highest at the same sintering temperature, reaching 840 MPa. The additive content has a significant control effect on the micro structure and mechanical properties of cemented carbide, and the additive content has a positive correlation with the bending strength of the alloy. By optimizing the content of additives, the comprehensive performance of hard alloys can be effectively improved.

Key words: additive, hard alloy, titanium carbide, alloy preparation, performance analysis

中图分类号: TF125.3

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