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纳米WC-TiC-Co硬质合金制备及其性能研究

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毕业论文范文题目:纳米WC-TiC-Co硬质合金制备及其性能研究,论文范文关键词:纳米WC-TiC-Co硬质合金制备及其性能研究
纳米WC-TiC-Co硬质合金制备及其性能研究毕业论文范文介绍开始:
【论文摘要】:本论文用微米级WC粉、(Ti、W)C粉和Co粉为原材料(平均粒度为2.9μm),采用行星式高能球磨机球磨,工艺参数为:球料比为10:1、球磨转速为220r/min、真空气氛、湿磨介质为酒精。对经干燥、过筛处理的复合粉末在真空手套箱中做初步压制成型,再经过冷等静压压制,研究了压制工艺过程中的各个参数与压块密度之间的关系。最后在真空烧结炉中将试样做最终烧结成型,研究了烧结温度与线收缩率、硬度、强度之间的关系,并研究了试样的微观组织。通过上述研究和讨论分析,可以得出以下结论:1、用激光粒度测试仪测定复合粉末平均粒度,测试结果表明:球磨时间从0h逐渐增大在60h,WC-5TiC-10Co复合粉末平均粒度从2.95μm减小到了0.61μm,复合粉末粒度减小速率很快,粉末颗粒呈粒状或条状,并且粒度分布比较均匀(文章此处忽略..);试验表明,球磨时间增大到60h以后,随着球磨时间的增加,WC-5TiC-10Co复合粉末的团聚越来越明显。用扫描电镜观察WC-5TiC-10Co复合粉末,结果表明其平均粒度小于50nm。2、加压速度对复合粉末压坯密度几乎不产生的影响,但是对压坯的合格率影响较大。在加压开始时,压头尚未压制粉末时采用较快的加压速度3.0mm/s,而在加压压制粉末成型过程中采用较慢的速度2.0mm/s的加压速度,即压制过程可以采用“先快后慢”的方式。同时研究发现,保压时间在2~3min比较合适,这不仅保证了较高的生产效率和合格率,同时也保证能够获得较高的压坯密度。3、在真空手套箱中初压压坯,再经冷等静压压制,由于冷等静压压制力传递的均匀性,使压坯的抗压强度达到130.5MPa。然而,一般模压压强达到354MPa时,压(本文此处忽略..)坯的抗压强度仅达到108.1MPa。冷等静压压制较好的消除了初始模压时残留于压坯中的大气孔,压坯的致密性得到了提高,密度达到7.3g/cm~3,相对密度达到57.2%;而一般模压压强达到426.9MPa时,密度达到7.1g/cm~3,相对密度达到55.3%。4、随着烧结温度的升高,烧结体的密度随之升高:烧结温度为1300℃时,密度达到10.9g/cm~3;烧结温度为1350℃时,密度达到11.9g/cm~3;烧结温度为1400℃时,密度达到12.3g/cm~3。在烧结温度1300~1400℃之间,纳米WC-TiC-Co硬质合金的硬度没有太大的变化:1300℃烧结,硬度为95.2HRA;1350℃烧结,硬度为94.9HRA;1400℃烧结,硬度为95.4HRA;然而,传统硬质合金YT5的硬度仅为89.5HRA。纳米WC-5TiC-10Co硬质合金的硬度高于传统硬质合金。5、烧结温度由1300℃增大到1400℃时,烧结体密度由10.(此处忽略..)9g/cm~3增大到12.3g/cm~3(相对密度也达到95.4%),传统硬质合金YT5的烧结温度是1480℃,密度达到12.5g/cm~3(相对密度达到97.3%)。纳米WC-5TiC-10Co硬质合金达到完全致密化的温度低于传统硬质合金YT5的烧结温度。6、在光学金相显微镜下观察,纳米WC-5TiC-10Co硬质合金的组织是(TiW)C+WC+γ+η相。η相的存在,使纳米WC-5TiC-10Co硬质合金中的强度下降,因而应设法避免η相的出现。烧结纳米WC-5TiC-10Co硬质合金时,晶粒长大倾向大,实际得到的晶粒比较粗大,也导致了强度、韧性的降低,应该采取必要的细化晶粒的技术措施。7、纳米WC-5TiC-10Co硬质合金的抗弯试样断口从宏观形貌上看平齐而光亮,属于脆性断裂,断裂模式为沿晶断裂。抗弯试样断口的SEM照片显示了韧窝的存(本文此处忽略..)在,表明试样在断裂时发生了一定的塑性变形。8、通过对烧结机理的热化学和动力学分析研究发现,纳米WC-5TiC-10Co硬质合金的烧结机理仍然遵循液相烧结的基本原理,烧结过程分为三个阶段:第一个阶段为液相生成与颗粒重排阶段;第二个阶段为固相溶解和再析出阶段;最后为固相烧结阶段。


以上为本篇毕业论文范文纳米WC-TiC-Co硬质合金制备及其性能研究的介绍部分。
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