第)*卷第(期硬质合金)++,年8月!"#$)++,

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材料工艺

!相均匀分布的31512硬质合金制造方法

吴恩熙

严武华

曾青

!引言

"#年代末期!瑞典等国家先后开发出了一种粘

结相呈梯度分布的双相硬质合金!这种工艺的实质就是先预烧结出相成分为!"$"#$!相三相组织的基体材料!然后再进行渗碳处理!使粘结相呈梯度分布!从而提高合金的耐磨性和韧性!改善合金的使用性能"近些年来!国内的一些厂家已着手这方面的研究!也取得了可喜的成果!但到目前为止!该类合金仍未见到商业化报道%!&’&()"

研究表明%*!+!,)!当!相在合金中的分布呈细小而均匀时!合金的耐磨性能大大提高!其横向断裂强度仅稍低于正常合金"在制备梯度硬质合金球齿时!含!相的中心区具有比正常合金更高的刚性!这就意味着在硬质合金球齿凿岩受载的条件下!含!相的中心区产生较小的塑性变形!可在临界表面区内产生较小的拉应力!从而可使合金强度提高"因此制备梯度硬质合金球齿基体时!希望能够制得!相呈细小而均匀分布的合金!但用常规方法制备出来的合金很难达到要求"刘寿荣发现-./!在含!相的合金中!!相的种类共有八种!除了0,1型的12(3(1

-!!4#12’3*1-"4和0!’1型的12,3,156#12,3,1$!#*67!’4#12(381*-94外#还有12(3,1$!!%#12’3"1(#12(3!#1*-94"本文研究了12(3(1-!!4!12(381*-94两种!相粉末的制备方法!并添加!相粉末制备低碳合

金混合料!粉末经压制成圆柱样后采用真空烧结!得

!"""#合金研究领域学术带头人$

!"

7中南大学粉末冶金国家重点实验室&湖南长沙*!##"(4

摘

要

研究了!相粉末的制取方法!探讨了影响!相生成的几个因素&并分析了添加

!!!!"

!相粉末制取低碳合金试样的显微组织特征"

关键词

!相梯度硬质合金

到!相呈细小而均匀分布的硬质合金"

’实验方法

选取粒度$6:::%为(#;的3粉!粒度$6:::%为

!<+#;的12粉及工业碳黑为原料!按化学计量配制两种不同的!相粉末$12(3(1!12(381*%"原料粉末在=型混料机中混合,小时后!在钼丝炉中烧结!然

后研磨成粉末"将两种不同的!相按四种不同比例添加!各自配制四组碳含量不同的合金混合料!再压制#烧结成$"%!#;;圆柱样"对制备好的!相粉末!采用>射线衍射仪分析相成份及其重量百分比!真空烧结后得出的试样!则通过线切割和平面磨削制成金相样品!在?0普通金相仪上观察!相的形貌特征!并采用>射线衍射仪分析合金中!相的相成份"

(实验结果和讨论

硬质合金正常合金碳含量的范围很窄!约为

(<!烧结温度和成分对!相粉末生成的影响

$+<*#&+<+(%@A’!低于这个范围!合金就很容易出现

!相!从相图7"4可以看出!即使是正常成分的合金!在!’"#(&!*+#(时也很容易出现!相!合金冷却

后!相仍然保留下来"配制粉末在!’##(和!(+#(温度下烧结!小时!其成分分析结果如表!所示"

从表!可以看出!按化学计量制备!相的烧结产物成分复杂!除了生成不同成分的!相外!还生