导　　师： 朱敏

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： WC-Co硬质合金因其具有高硬度、耐磨性和较好的断裂韧性,被广泛应用在工业领域中。然而,随着现代加工制造技术的快速发展,传统WC-Co硬质合金固有的硬度与强度、韧性之间的矛盾,使之难以满足现代工业的要求。因此,发展同时兼具高硬度,高韧性,高强度的WC-Co硬质合金势在必行。本文以此为目标,运用等离子球磨技术以及碳化烧结同步法制备了WC-8Co硬质合金,通过对硬质合金中的WC形态和尺度进行调控,提高了合金的力学性能,并揭示了其力学性能与组织结构之间的关系。以W、C、Co粉为原料,通过控制等离子球磨工艺,分别制备了近圆粒状和片状形貌的W-C-8Co纳米复合粉体。在烧结工艺的探索中发现,随着烧结温度的升高,烧结合金块体的致密度逐渐升高,合金的硬度及横向断裂强度TRS随烧结温度的升高均呈现先增加后降低的趋势,合金在1390℃时具有最佳的力学性能。此外,采用低压烧结工艺更有利于获得力学性能更高的硬质合金。在烧结过程中,近圆粒状的W团聚体趋向于生成棱柱状WC,片状W团聚体主要生成板状WC。在合金力学性能研究中发现,棱柱状WC硬质合金中,WC随机排列,力学性能具有均一性;而板状WC的力学性能与择优取向程度密切相关,板状WC混乱排列的硬质合金具有力学均一性,当板状WC处于高度定向排列时,合金的力学性能出现了各向异性。相比之下,板状WC硬质合金比棱柱状WC具有更好的综合力学性能。为克服因板状WC高度定向排列带来的力学性能各向异性和进一步提高合金的综合力学性能,我们制备了双形态WC硬质合金。将近圆粒状和片状形貌的W-C-Co复合粉末以不同比例进行混合,可烧结得到棱柱状WC与板状WC比例、WC取向程度可控的双形态WC晶粒硬质合金。双形态WC的组合,不仅减小了因板状WC高度定向排列所引起的力学各向异性的程度,而且提高�

关 键 词： 硬质合金 等离子球磨 板状 双尺度结构 力学性能

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