無金屬粘結相硬質合金燒結行為與電化學腐蝕行為研究.pdf

1、無金屬粘結劑硬質合金具有傳統硬質合金更為優異的耐磨性、抗腐蝕性、極佳的拋光性和抗氧化性,在要求高耐腐蝕性和高耐磨性的應用領域(如密封環、閥門、軸承零件、高壓介質噴嘴等)中得到了廣泛的實際應用。此外,這種合金還可用作滑動材料、精密模具材料等,具有較好的開發前景。
　　 本論文采用0.5 wt％Cr3C2-0.3 wt％VC預摻雜超細WC粉、WC-36.5 wt％TiC-24.5wt％TaC復式碳化物粉和Mo2C粉為原料,通過真空-

2、熱壓燒結工藝制備了三組不同體系的無金屬粘結相硬質合金,分別為WC-0.5Cr3C2-0.3VC、WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC與WC-6M02C-0.47Cr3C2-0.28VC,考察了合金的物理力學性能,研究了添加TiC、TaC以及Mo2C的無粘結相硬質合金的燒結致密化機理,并對合金的電化學腐蝕行為進行了研究。主要研究結果如下:
　　 1.通過1700℃、20 Mpa高溫高壓固相燒結制備

3、得到的WC-0.5Cr3C2-0.3VC合金的相對密度為91％,維氏硬度僅為1655kgf/mm2,而WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC合金與WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC合金的相對密度都達到了98％,維氏硬度也分別達到了2485 kgf/mm2和2465 kgf/mm2,可見TiC、TaC以及Mo2C等添加劑可顯著促進合金的燒結致密化過程,明顯改善合金的硬度。
　　 2.

4、在1700℃熱壓過程中,添加了TiC、TaC的WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC合金發生了W原子向復式碳化物中的大量固溶、TaTiC2型固溶體→TiWC2型固溶體的物相轉變以及TiWC2型固溶體中Ta、Ti原子向WC中的反向固溶。合金固相燒結致密化主要機制為W原子與Ta、Ti原子之間的非平衡體擴散固溶機制。添加了Mo2C的WC-6M02C-0.47CbC2-0.28VC合金時,出現了Mo2C向WC相中

5、固溶形成WMoC2固溶體的現象,但是合金的主相依然為WC,次要相為Mo2C相。兩種合金中均存在極少量的W2C相。
　　 3.在酸性與堿性腐蝕液中合金添加了TiC、TaC及Mo2C的耐腐蝕性能均比WC-0.5CraC2-0.3VC合金要好,TiC、TaC及Mo2C等添加劑與WC形成固溶體相,使得合金的電阻率升高,電阻增大,降低了腐蝕速率,從而提高了合金的耐腐蝕性能。WC-0.5Cr3C2-0.3VC合金耐腐蝕性能相對較差、硬度較低