导　　师： 戴青云

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 硬质合金是由性质差异较大的硬质相 WC和黏结相 Co组合而成的复合材料，因此其力学性能受体积分数、晶粒度、邻接度及其晶粒分布等信息的重要影响。所以WC-Co硬质合金的微观结构表征显得十分重要，在传统的二维微观结构表征中，在扫描电子显微照片（SEM）上的线性截取是测定 WC-Co 硬质合金中碳化物晶粒尺寸和邻接度的最常用测量方法，但是这需要繁琐和主观的测量，并且严格依赖于显微照片的质量以及晶界的确定和定义。在本文的研究中，已经成功的开发运用了具有两种关键技术的自动图像分析程序，即最大类别方差法和改进的分水岭算法，用这种方法对 WC-16Co 硬质合金的图像分析很容易获得一致的微观结构参数。然后采用数量加权与面积加权两种不同方法表征WC平均晶粒尺寸。　　根据实验的结果，发现了一系列的经验关系。不管是采用数量加权还是面积加权，WC晶粒大小的变化和Co粘结剂的平均自由程对硬质合金邻接度几乎无影响;WC的平均晶粒尺寸与 Co 粘结剂的平均自由程λ程线性相关;硬质合金的硬度与WC平均晶粒尺寸的平方根倒数成线性相关关系，并且符合Chermont和Osterstock的模型。虽然现在还不能判定，数量加权和面积加权测得的WC平均晶粒尺寸（以及后面的平均自由程λ），那种效果更好。但是通过本文的研究表明：面积加权比数量加权得到的WC平均晶粒尺寸及Co粘结剂的平均自由程，更加符合Chermont和Osterstock的硬度模型。虽然很难得出哪种方法更加合适，但是有必要研究两种方法所获得的关键参数，哪种能够更好地诠释合金的微观结构以及硬质合金的力学行为建模。　　本文采用有限元方法对 4 种不同晶粒大小的WC-Co 复合材料微观结构在拉伸载荷作用下的应力及应变进行了数值分析。并统计结果，模拟了等效杨

关 键 词： 硬质合金 图像分析 显微结构组织 微观参数 有限元模拟