无粘结相WC基硬质合金刀具材料的研究现状与前景 被引量：11

1

作者 胡涛 胡忠举 +1 位作者 郭世柏 郭涛 《工具技术》 2019年第2期7-11,共5页

无粘结相WC基硬质合金刀具材料拥有良好的硬度及红硬性,优异的耐腐蚀性及耐磨性,一定的断裂韧性,在切削加工难加工材料方面(如钛合金加工)具有良好的切削性能,拥有更广阔的运用前景。本文对国内外关于无粘结相硬质合金刀具的研究成果进... 无粘结相WC基硬质合金刀具材料拥有良好的硬度及红硬性,优异的耐腐蚀性及耐磨性,一定的断裂韧性,在切削加工难加工材料方面(如钛合金加工)具有良好的切削性能,拥有更广阔的运用前景。本文对国内外关于无粘结相硬质合金刀具的研究成果进行综述,阐述当前限制无粘结相硬质合金刀具开发和应用的困难和问题,并对未来无粘结相硬质合金刀具的发展前景做出合理的推测。 展开更多

关键词 无粘结相硬质合金 性能 研究进展

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原料粉末碳、氧含量对无粘结相硬质合金性能的影响 被引量：9

2

作者 邹洪伟 叶金文 +2 位作者 刘颖 夏珊 李平平 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期90-93,共4页

采用放电等离子(spark plasma sintering,简称SPS)烧结制备出了无粘结相硬质合金材料,并结合XRD、SEM、金相显微镜等分析测试手段,研究了原料粉末中碳、氧含量对无粘结相硬质合金的微观组织和性能的影响。结果表明,原料粉末中游离碳含... 采用放电等离子(spark plasma sintering,简称SPS)烧结制备出了无粘结相硬质合金材料,并结合XRD、SEM、金相显微镜等分析测试手段,研究了原料粉末中碳、氧含量对无粘结相硬质合金的微观组织和性能的影响。结果表明,原料粉末中游离碳含量过高会造成烧结体晶粒的显著长大,氧含量较高会降低烧结体的致密度,从而导致烧结体的性能变差;采用纯度较高的原始粉末时,维氏硬度达到2566kg.f/mm2,断裂韧性为6.2MPa/m1/2。另外,在500℃对原料粉末进行氢气预处理可以明显降低氧含量,在1700℃下可制备出相对密度达98.8%,维氏硬度为2731kg.f/mm2,断裂韧性为6.16MPa/m1/2的无粘结相硬质合金材料。 展开更多

关键词 SPS 碳氧含量 无粘结相硬质合金 力学性能

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粘结相对原位合成TiC钢结硬质合金组织结构和性能的影响 被引量：4

3

作者 刘均波 王立梅 +1 位作者 刘均海 黄继华 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期266-270,共5页

以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、胶体石墨和镍粉等为原料，原位合成了nC／Cr18Ni8、TiC／Cr19A13和TiC／Ni40钢结硬质合金，并用扫描电镜、X射线衍射仪和洛氏硬度计、拉力试验机等对不同粘结相所制备的试样进行了组织结构分析和物理力学性能... 以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、胶体石墨和镍粉等为原料，原位合成了nC／Cr18Ni8、TiC／Cr19A13和TiC／Ni40钢结硬质合金，并用扫描电镜、X射线衍射仪和洛氏硬度计、拉力试验机等对不同粘结相所制备的试样进行了组织结构分析和物理力学性能检测。结果表明：钢结硬质合金主要相组成为TiC、Fe—Cr—Ni和Fe—Cr固溶体，TiC晶粒细小，形状较为规则；粘结相对原位反应合成的钢结硬质合金的密度、硬度和所合成的TiC晶粒有较大影响，在相同烧结条件下TiC／Ni40钢结硬质合金的密度和硬度比TiC／Cr18Ni8和TiC／Cr19A13钢结硬质合金的高，但TiC／Ni40钢结硬质合金中所合成的TiC晶粒比TiC／Cr18Ni8和TiC／Cr19A13钢结硬质合金中合成的TiC晶粒偏聚现象严重。TiC／Ni40钢结硬质合金的硬度为60～70．5HRC，TiC／Cr18Ni8和TiC／Cr19A13钢结硬质合金的硬度多在20～50HRC之间。三者的抗弯强度为960～1452MPa。 展开更多

关键词 TIC 原位合成 钢结硬质合金 粘结相

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稀土对硬质合金线胀系数及粘结相形态的影响 被引量：5

4

作者 刘红卫 陈康华 吕海波 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 1999年第3期30-33,共4页

主要研 究添加 稀土后的 硬质合 金线胀系 数的变化 规律、粘 结相中面 心立方 β Ｃｏ 的含量（ 质量分 数） 及其 钴相晶格 常数的 变化规律 。

关键词 稀土 硬质合金 线胀系数 粘结相

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铁、镍基粘结相硬质合金研究的新进展 被引量：18

5

作者 张玉华 张纪生 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 1995年第3期50-57,共8页

综述了铁、镍基粘结相硬质合金的现状和进展。对铁镍代钴硬质合金和传统的硬质合金性能进行了比较。指出在某些领域铁、镍基硬质合金完全可以取代ＷＣ－Ｃｏ合金。

关键词 硬质合金 粘结相 化学成分 铁基 镍基

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气压烧结无粘结相超细硬质合金WC-0.27VC-0.53Cr_3C_2的配碳研究 被引量：6

6

作者 高建祥 范景莲 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期334-340,共7页

无粘结相WC基硬质合金具有WC-Co合金无可比拟的优异的耐磨性和抗腐蚀性,目前是硬质合金重要的研究领域之一。研究了纳米配碳对高能球磨WC-0.27VC-0.53Cr3C2纳米复合粉气压烧结制品的致密化及相结构的影响,初步探讨了合金的硬度、断裂韧... 无粘结相WC基硬质合金具有WC-Co合金无可比拟的优异的耐磨性和抗腐蚀性,目前是硬质合金重要的研究领域之一。研究了纳米配碳对高能球磨WC-0.27VC-0.53Cr3C2纳米复合粉气压烧结制品的致密化及相结构的影响,初步探讨了合金的硬度、断裂韧度等性能。研究结果表明:球磨时间达到15h时,粉末BET粒度和晶粒尺寸分别为77nm、20nm,粉末碳含量下降约0.2%(质量分数,下同),氧含量增加约0.5%(质量分数,下同)。随配碳量的增加,合金的致密度先增高后减低;配碳量为0.6%时,合金的相对密度最高,约为99.5%;配碳量<0.6%时,合金中产生了W2C相,但W2C含量随配碳量增加而逐渐减少。本研究中粉末适宜配碳量为0.6%,此时合金的晶粒度为204.5nm,硬度(HV0.5)和断裂韧度分别为29.6GPa和7.07MPa.m1/2。 展开更多

关键词 气压烧结 无粘结相硬质合金 超细 配碳

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硬质合金刀具前刀面粘结破损形貌的自由能分析 被引量：1

7

作者 郑敏利 陈保良 +1 位作者 陈金国 张为 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第3期33-38,共6页

硬质合金刀具在加工2.25CrlMo0.25V钢材料时,刀具会发生严重的粘结破损。基于热力学理论,通过建立刀-屑接触区熵变、焓变的理论模型,提出了建立粘结自由能理论模型的方法,通过切削实验获取切削过程中刀具粘结破损形貌的相关数据,利用Mat... 硬质合金刀具在加工2.25CrlMo0.25V钢材料时,刀具会发生严重的粘结破损。基于热力学理论,通过建立刀-屑接触区熵变、焓变的理论模型,提出了建立粘结自由能理论模型的方法,通过切削实验获取切削过程中刀具粘结破损形貌的相关数据,利用Matlab软件对理论模型的计算数据进行拟合,分析并得出了粘结自由能与刀具粘结破损之间在不同切削参数条件下的变化规律。结果表明粘结自由能可以用来衡量刀具粘结破损程度,研究结果为刀具粘结破损的深入研究提供参考。 展开更多

关键词 自由能 数学模型 粘结破损 2.25CrlMo0.25V 切削参数 硬质合金刀具

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硬质合金涂层界面η相对刀具使用性能的影响研究

8

作者 胡希川 田良 《工具技术》 北大核心 2007年第5期21-24,共4页

通过冲击切削试验,研究了硬质合金刀具CVD涂层界面η相的形貌、厚度、分布形式对刀具使用性能的影响,分析了η相的产生原因并提出了控制方法。

关键词 硬质合金刀具 CVD涂层 Η相 碳损

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硬质合金粘结相研究进展 被引量：17

9

作者 羊求民 羊建高 +2 位作者 陈丽勇 陈颢 唐彦渊 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期82-86,共5页

综述了近年来国内外关于硬质合金粘结相的研究进展,分析了Ni粘结相、金属间化合物粘结相及高熵合金粘结相替代Co粘结相的可能性,并展望了硬质合金粘结相的发展前景和今后研究开发的重点。

关键词 硬质合金 粘结相 CO NI NI3AL 高熵合金

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基于多目标优化的硬质合金刀具前刀面粘结破损试验研究 被引量：6

10

作者 李健男 郑敏利 +3 位作者 陈金国 张为 陈保良 张跃 《工具技术》 2019年第1期15-19,共5页

为了提高硬质合金刀具在切削加工2. 25Cr1Mo0. 25V材料时的使用寿命,有效减少切削过程中刀具的粘结破损,提出了以粘结破损深度、面积最小为优化目标,以切削速度、进给量、切削深度为优化变量的多目标优化设计方法。设计单因素试验,对不... 为了提高硬质合金刀具在切削加工2. 25Cr1Mo0. 25V材料时的使用寿命,有效减少切削过程中刀具的粘结破损,提出了以粘结破损深度、面积最小为优化目标,以切削速度、进给量、切削深度为优化变量的多目标优化设计方法。设计单因素试验,对不同切削参数下的刀具粘结破损形貌进行分析。在单因素的试验基础上建立三因素四水平正交试验,运用熵值法将多个试验结果进行综合处理。建立刀具粘结破损量的二阶响应面模型,得到切削参数与刀具粘结破损之间的变化规律,并通过对切削参数的范围划分,明确硬质合金刀具的切削参数优选区域。 展开更多

关键词 硬质合金刀具 2.25Cr1Mo0.25V 多目标优化 粘结破损

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不同粘结相WC基硬质合金微观结构与性能 被引量：3

11

作者 杨方 高阳 +2 位作者 度鹏 陈雷明 程俊伟 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期187-192,共6页

以碳质量分数为理论含碳量的WC为硬质相,在1450℃下通过气压烧结制备WC-20Fe,WC-20Ni和WC-20Co硬质合金,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电子探针和力学性能测试研究了不同金属粘结相对烧结硬质合金微观结构和力学性能的影响。结果表明... 以碳质量分数为理论含碳量的WC为硬质相,在1450℃下通过气压烧结制备WC-20Fe,WC-20Ni和WC-20Co硬质合金,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电子探针和力学性能测试研究了不同金属粘结相对烧结硬质合金微观结构和力学性能的影响。结果表明:WC-20Fe合金出现η脱碳相(Fe_(3)W_(3)C),W在粘结相Fe中的溶解度仅有1.915%(质量分数),WC晶粒尺寸最小。WC-20Ni合金渗碳出现石墨相(C),W在粘结相Ni中的溶解度达到10.753%(质量分数),WC晶粒尺寸最大,合金硬度最小。WC-20Co合金为正常两相区组织(WC+γ),具有最高抗弯强度2720 MPa和最大硬度934.41 kg∙mm^(-2)。所有合金断裂模式均为脆性断裂和沿晶断裂,WC-20Co合金断口出现明显的粘结相撕裂。 展开更多

关键词 硬质合金 粘结相 微观结构 性能

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WC-Ni硬质合金粘结相成分优化研究 被引量：9

12

作者 望军 蒋显全 杨启坤 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期81-83,88,共4页

为了提高WC-Ni硬质合金的力学性能,对其粘结相成分优化做了研究。保持粘结相总量不变,通过添加少量的Fe粉来代替等质量的Ni粉,研究烧结体微观结构和力学性能随Fe粉添加量增加而变化的情况。研究发现,WC-Ni基硬质合金中加入少量的Fe粉即... 为了提高WC-Ni硬质合金的力学性能,对其粘结相成分优化做了研究。保持粘结相总量不变,通过添加少量的Fe粉来代替等质量的Ni粉,研究烧结体微观结构和力学性能随Fe粉添加量增加而变化的情况。研究发现,WC-Ni基硬质合金中加入少量的Fe粉即可起到明显的晶粒抑制作用;随着Fe添加量的增加,烧结体的强度呈现先上升后下降的趋势,而硬度则呈现一直上升的趋势;WC-7%Ni-1%Fe硬质合金的力学性能可达到Cr或Mo掺杂的WC-Ni硬质合金的水平。 展开更多

关键词 WC-Ni硬质合金 粘结相 Fe粉 抑制晶粒生长 力学性能

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VC、TiC对无粘结相碳化钨基硬质合金摩擦磨损性能影响的研究 被引量：3

13

作者 陈林波 李长生 +1 位作者 张帅 李剑锋 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期74-79,共6页

对不同VC、TiC含量的无金属粘结相WC基硬质合金的摩擦磨损性能进行研究。实验结果表明,随着VC、TiC含量的升高,硬质合金的平均摩擦系数和磨损率不断下降。VC、TiC摩尔含量均为5%时,磨损率最低,为4.6×10^(-5) mm^3/Nm,较未添加VC、... 对不同VC、TiC含量的无金属粘结相WC基硬质合金的摩擦磨损性能进行研究。实验结果表明,随着VC、TiC含量的升高,硬质合金的平均摩擦系数和磨损率不断下降。VC、TiC摩尔含量均为5%时,磨损率最低,为4.6×10^(-5) mm^3/Nm,较未添加VC、TiC的硬质合金磨损率下降约98%。硬质合金的耐磨性与其硬度成正相关性,无或者低含量VC和TiC的硬质合金硬度较低,其磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主,磨损率较高;高VC和TiC含量的硬质合金硬度较高,其磨损机理以晶粒的拔出和表面开裂为主,磨损率较低。 展开更多

关键词 WC VC TIC 无粘结相硬质合金 摩擦磨损性能

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放电等离子烧结制备无粘结相SiC_(w)/WC硬质合金 被引量：1

14

作者 王彬 陈睿智 +2 位作者 李剑峰 陈鹏起 程继贵 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期38-43,共6页

以碳化硅晶须(SiC whiskers,SiC_(w))作为增韧相,通过放电等离子烧结制备了无粘结相SiC_(w)/WC硬质合金。考察了放电等离子烧结温度及SiC_(w)添加量对SiC_(w)/WC硬质合金组织性能的影响。结果表明,采用放电等离子烧结在1800℃下可获得... 以碳化硅晶须(SiC whiskers,SiC_(w))作为增韧相,通过放电等离子烧结制备了无粘结相SiC_(w)/WC硬质合金。考察了放电等离子烧结温度及SiC_(w)添加量对SiC_(w)/WC硬质合金组织性能的影响。结果表明,采用放电等离子烧结在1800℃下可获得相对密度高于99%的WC烧结体,其维氏硬度和断裂韧性分别达到25.99 GPa和4.99 MPa·m^(1/2)。添加适量的SiC_(w)可以改善SiC_(w)/WC烧结性能和断裂韧性,在SiC_(w)的质量分数为0.6%时,断裂韧性达到6.80 MPa·m^(1/2),当添加过量的SiC_(w)时,增韧效果减弱。 展开更多

关键词 无粘结相硬质合金 放电等离子烧结 SIC晶须 力学性能

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基于TiAl-xCo-Mo-Ni复合粘结相的WC基超细晶硬质合金微观组织和力学性能研究 被引量：2

15

作者 羌俊杰 许宏宇 +2 位作者 倪鸿 余斌 汪振华 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期69-75,共7页

WC/Co类超细晶硬质合金是目前制备高性能金属切削刀具的理想材料,但Co是一种宝贵资源。为了寻找代替Co的粘结相并制备性能优良的WC基超细晶硬质合金,选用TiAl-xCo-Mo-Ni作为复合粘结相,并采用放电等离子烧结(SPS)制备了WC基超细晶硬质合... WC/Co类超细晶硬质合金是目前制备高性能金属切削刀具的理想材料,但Co是一种宝贵资源。为了寻找代替Co的粘结相并制备性能优良的WC基超细晶硬质合金,选用TiAl-xCo-Mo-Ni作为复合粘结相,并采用放电等离子烧结(SPS)制备了WC基超细晶硬质合金,分析了SPS温度和复合粘结相成分对其性能及微观组织的影响。研究结果表明:WC晶粒平均尺寸随放电等离子烧结温度的升高而增大,样品致密度及综合力学性能均在1 400℃时达到最优,当组分为WC-10%(TiAl-Co-Mo-Ni)时具有最高的致密度以及最佳的综合力学性能,其致密度、WC晶粒平均尺寸、维氏硬度和断裂韧性分别为98.3%、285 nm、21.04 GPa和16.95 MPa·m^(1/2)。 展开更多

关键词 放电等离子烧结 硬质合金 复合粘结相 烧结温度 力学性能 微观组织

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无粘结相硬质合金的发展及展望 被引量：10

16

作者 刘超 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期622-628,共7页

无粘结相硬质合金与传统的WC-Co硬质合金相比有着更高的硬度、弹性模量,同时耐腐蚀性和耐磨性也有着大幅的提高。由于没有金属粘结相的存在,无粘结相硬质合金的致密烧结十分困难。但是随着热等静压烧结(HIP)、放电等离子烧结(SPS)等先... 无粘结相硬质合金与传统的WC-Co硬质合金相比有着更高的硬度、弹性模量,同时耐腐蚀性和耐磨性也有着大幅的提高。由于没有金属粘结相的存在,无粘结相硬质合金的致密烧结十分困难。但是随着热等静压烧结(HIP)、放电等离子烧结(SPS)等先进烧结技术的发明及亚微、纳米粉末制造技术的进步,纯WC、WC-Ti C-Ta C、WC-Si C、WC-Mo C-Si C等多种无粘结相硬质合金不断涌现。这些材料被逐步运用在精密光学模具、喷砂嘴、核工业密封件等要求高精度、高硬度、高弹性模量、高耐腐蚀性的领域。主要对各种无粘结相硬质合金的性能及应用进行简单介绍,并对未来的发展方向做简单的展望。 展开更多

关键词 无粘结相 硬质合金 碳化钨 烧结

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低温轧制硬质合金辊环粘结相成分优化研究 被引量：4

17

作者 刘和平 李晶 +3 位作者 周颖 彭秧锡 谢长清 赵勇 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期81-86,93,共7页

重点研究了硬质合金辊环粘结相成分的优化,以提升其断裂韧性。第一性原理计算结果表明,增加粘结相中镍含量,可稳定粘接相为面心立方结构,使其成键性减弱,磁性降低,从而显著提升硬质合金的断裂韧性和延展性。实验结果表明,将粘结相中钴... 重点研究了硬质合金辊环粘结相成分的优化,以提升其断裂韧性。第一性原理计算结果表明,增加粘结相中镍含量,可稳定粘接相为面心立方结构,使其成键性减弱,磁性降低,从而显著提升硬质合金的断裂韧性和延展性。实验结果表明,将粘结相中钴全部替换成镍后,硬质合金的断裂韧性提升了29%。利用这一成果开发的高镍硬质合金辊环系列新产品,在螺纹钢低温轧制过程中的开裂现象明显减少。 展开更多

关键词 硬质合金 辊环 粘结相 镍含量 低温轧制 第一性原理计算

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高速切削钛合金的涂层硬质合金刀具粘结磨损 被引量：2

18

作者 胡小龙 邵芳 +1 位作者 高占雨 姚淑霞 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第8期122-125,共4页

针对粘结磨损对涂层硬质合金刀具使用寿命的影响问题,为了优化刀具涂层材料,降低刀具磨损率,基于热力学理论,计算了硬质合金刀具涂层材料的焓值,分析了涂层材料的耐磨性,研究了涂层硬质合金刀具粘结磨损规律。通过涂层硬质合金刀具切削... 针对粘结磨损对涂层硬质合金刀具使用寿命的影响问题,为了优化刀具涂层材料,降低刀具磨损率,基于热力学理论,计算了硬质合金刀具涂层材料的焓值,分析了涂层材料的耐磨性,研究了涂层硬质合金刀具粘结磨损规律。通过涂层硬质合金刀具切削加工钛合金的实验,使用EDS分析仪和白光干涉仪分别对涂层硬质合金刀具切削加工后的元素能谱和表面形貌进行了分析。结果表明:采用热力学理论分析方法可以获得较好的粘结磨损预测精度,高速切削时刀具磨损区域发生了粘结磨损,磨损原因与元素扩散密切相关;粘结磨损主要发生在中速切削时;随着切削速度的提升,粘结磨损率先增加后降低。所得结论将为优化切削参数、提高刀具寿命提供有益的参考。 展开更多

关键词 涂层硬质合金刀具 钛合金 扩散磨损 粘结磨损

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硬质合金上沉积金刚石膜提高粘结力的研究 被引量：11

19

作者 曾效舒 高志栋 +2 位作者 梁吉 魏秉庆 吴德海 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期52-56,共5页

在基底涂覆巴基管的条件下，采用热丝法以三种不同的工艺方法生长出与硬质合金具有好的结合力的金刚石薄膜。用Ｘ射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱检查了不同工艺生长的金刚石膜的质量；用洛氏硬度压痕法估计了膜与基底的结合力。试验结果... 在基底涂覆巴基管的条件下，采用热丝法以三种不同的工艺方法生长出与硬质合金具有好的结合力的金刚石薄膜。用Ｘ射线衍射、扫描电镜和拉曼光谱检查了不同工艺生长的金刚石膜的质量；用洛氏硬度压痕法估计了膜与基底的结合力。试验结果表明，采用沉积后缓冷试样的金刚石膜的结合力最差； 展开更多

关键词 硬质合金 巴基管 刀具 粘结力 金刚石薄膜 沉积

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粘结剂成分对WC－20（Fe／Co／Ni）硬质合金力学性能和显微组织的影响 被引量：7

20

作者 童国权 王尔德 何绍元 《粉末冶金技术》 CSCD 北大核心 1995年第4期243-248,共6页

用常规的粉末冶金工艺试制了四种成分的ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金，优选粘结剂的成分及总碳量可使其力学性能最佳。着重研究了ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金的力学性能和显微组织，发现：粘结相为李晶马氏体和奥氏体时... 用常规的粉末冶金工艺试制了四种成分的ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金，优选粘结剂的成分及总碳量可使其力学性能最佳。着重研究了ＷＣ－２０（Ｆｅ／Ｃｏ／Ｎｉ）合金的力学性能和显微组织，发现：粘结相为李晶马氏体和奥氏体时，其主要力学性能不低于ＷＣ－２Ｃｏ；而粘结相全部为板条马氏体时。 展开更多

关键词 硬质合金 力学性能 显微组织 粘结剂 粘接相

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