金属学报  2007, Vol. 42 Issue (1): 0-112

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原料粉末粒径匹配和结合状态对放电等离子技术制备超细硬质合金的影响

赵世贤;宋晓艳;张久兴;刘雪梅xysong@bjut.edu.cn

北京工业大学材料学院新型功能材料教育部重点实验室; 北京 100022

EFFECTS OF SIZE COMBINATION AND CONTACTING STATE OF RAW POWDER PARTICLES ON SPARK PLASMA SINTERED ULTRAFINE CEMENTED CARBIDES

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赵世贤; 宋晓艳; 张久兴; 刘雪梅 . 原料粉末粒径匹配和结合状态对放电等离子技术制备超细硬质合金的影响[J]. 金属学报, 2007, 42(1): 0-112 .
, , , . EFFECTS OF SIZE COMBINATION AND CONTACTING STATE OF RAW POWDER PARTICLES ON SPARK PLASMA SINTERED ULTRAFINE CEMENTED CARBIDES[J]. Acta Metall Sin, 2007, 42(1): 0-112 .

摘要 相关文章 Metrics 全文: PDF(643 KB)   摘要: 本文采用亚微米WC粉和纳米Co粉、亚微米WC粉和高能球磨后具有纳米晶组织的微米级Co粉这两种具有不同粒径匹配的混合粉末作为原料粉末，利用放电等离子烧结（SPS）技术制备超细晶WC-10Co硬质合金。对不同原料粉末的SPS过程及烧结试样的显微组织和性能进行了系统的对比分析。实验结果表明，以两种混合粉末为原料均获得了平均晶粒尺寸在200nm以下的超细硬质合金材料，其中，采用亚微米WC粉和高能球磨的微米级Co粉利用SPS技术制备的材料相对密度达到98%以上，硬度达到HRA94.5，断裂韧性达到13.50MPa•m1/2，表明具有优良的综合性能。而采用亚微米WC粉和纳米Co粉利用SPS技术制备出的超细晶硬质合金的组织均匀性和性能较差。根据SPS技术的特殊烧结机理，对采用不同粒径匹配和结合状态的WC和Co混合粉末的SPS致密化机制进行了分析。 关键词 ： 放电等离子烧结,  WC-Co硬质合金,  高能球磨,  致     Abstract：The ultrafine WC-10Co cemented carbides were prepared by spark plasma sintering (SPS) using sub-micron WC/nano Co and sub-micron WC/micron Co with nanocrystalline structures as the raw powders in this paper. The SPS process, microstructure and properties of the sintered samples were investigated. The ultrafine cemented carbides with mean grain size of less than 200nm were prepared using the two kinds of raw powders. The sintered sample using sub-micron WC/micron Co powders as raw materials has a relative density of 98%, hardness of HRA94.5 and fracture toughness of 13.50MPa•m1/2, which indicate an very good combination of mechanical properties. While the sample sintered using the sub-micron WC/nano Co powders as raw materials has lower properties. The densification mechanisms of sintering the two kinds of WC/Co mixed powders were analyzed based on the special SPS mechanism. Key words： spark plasma sintering    WC-Co cemented carbides    high energy ball-milling    densification mechanism 收稿日期: 2006-04-12      ZTFLH:  TG146   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 赵世贤 宋晓艳 张久兴 刘雪梅 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V42/I1/0 [1] 戚晓勇, 柳文波, 何宗倍, 王一帆, 恽迪. UN核燃料烧结致密化过程的相场模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1513-1522. [2] 张新房, 向思奇, 易坤, 郭敬东. 脉冲电流调控金属固体中的残余应力[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 581-598. [3] 安旭东, 朱特, 王茜茜, 宋亚敏, 刘进洋, 张鹏, 张钊宽, 万明攀, 曹兴忠. 奥氏体316不锈钢中位错与氢的相互作用机理[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 913-920. [4] 刘泽, 宁汉维, 林彰乾, 王东君. SPS烧结参数对NiAl-28Cr-5.5Mo-0.5Zr合金微观组织及室温力学性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1579-1587. [5] 左良, 李宗宾, 闫海乐, 杨波, 赵骧. 多晶Ni-Mn-X相变合金的织构化与功能行为[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1396-1415. [6] 毕胜, 李泽琛, 孙海霞, 宋保永, 刘振宇, 肖伯律, 马宗义. 高能球磨结合粉末冶金法制备碳纳米管增强7055Al复合材料的微观组织和力学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(1): 71-81. [7] 林彰乾, 郑伟, 李浩, 王东君. 放电等离子烧结TA15钛合金及石墨烯增强TA15复合材料微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(1): 111-120. [8] 杨柯,史显波,严伟,曾云鹏,单以银,任毅. 新型含Cu管线钢——提高管线耐微生物腐蚀性能的新途径[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 385-399. [9] 杜子杰, 李文渊, 刘建荣, 锁红波, 王清江. CMT增材制造TC4-DT合金组织均匀性与力学性能一致性研究[J]. 金属学报, 2020, 56(12): 1667-1680. [10] 董福涛,薛飞,田亚强,陈连生,杜林秀,刘相华. 退火温度对TWIP钢组织性能和氢致脆性的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(6): 792-800. [11] 许擎栋, 李克俭, 蔡志鹏, 吴瑶. 脉冲磁场对TC4钛合金微观结构的影响及其机理探究[J]. 金属学报, 2019, 55(4): 489-495. [12] 储双杰,杨勇杰,和正华,沙玉辉,左良. 基于磁畴结构交互作用的激光刻痕取向硅钢磁致伸缩系数计算[J]. 金属学报, 2019, 55(3): 362-368. [13] 龚永勇, 程书敏, 钟玉义, 张云虎, 翟启杰. 脉冲磁致振荡凝固技术[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 757-765. [14] 史显波, 严伟, 王威, 单以银, 杨柯. 新型含Cu管线钢的抗氢致开裂性能[J]. 金属学报, 2018, 54(10): 1343-1349. [15] 潘宇, 路新, 刘程程, 孙健卓, 佟健博, 徐伟, 曲选辉. Sn对TiAl基合金烧结致密化与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(1): 93-99. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed