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WC基硬质合金(Co/Ni/Fe)黏结相的作用机理及研究现状
1
作者 范才河 吴科君 +4 位作者 刘咏 倪颂 刘俊伟 何选梓 丁欣瑶 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第2期715-741,共27页
硬质合金因其优异的力学性能和耐磨性,在机械加工、采矿和精密制造等领域得到广泛应用。目前,为突破现有硬质合金材料的性能瓶颈,优化黏结相成分、改善黏结相组织、拓展新型制备工艺和提升两相界面性能已成为国内外学者重点研究方向。... 硬质合金因其优异的力学性能和耐磨性,在机械加工、采矿和精密制造等领域得到广泛应用。目前,为突破现有硬质合金材料的性能瓶颈,优化黏结相成分、改善黏结相组织、拓展新型制备工艺和提升两相界面性能已成为国内外学者重点研究方向。本文系统综述了钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)等传统黏结相的优缺点,阐明了不同黏结相的黏结机理与作用机制,重点剖析了国内外学者在硬质合金性能优化方面的研究进展与应用突破,并对未来硬质合金黏结相的发展方向进行了展望,为高性能硬质合金材料的设计与开发提供新思路和新方法。 展开更多
关键词 WC基硬质合金 黏结相 润湿性 机器学习
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超细晶硬质合金强韧化影响因素及机理解析
2
作者 蔡晓康 李明培 +3 位作者 刘超 王海滨 赵妹 宋晓艳 《材料导报》 北大核心 2026年第3期172-178,共7页
超细晶硬质合金在工业领域应用非常广泛。本文对影响超细晶硬质合金强度、韧性和强韧性协同的因素和机理进行了综述分析,阐明了硬质相晶粒和晶界、硬质相与金属粘结相的界面、硬质相和金属粘结相内的晶体缺陷、晶粒长大抑制剂、颗粒增... 超细晶硬质合金在工业领域应用非常广泛。本文对影响超细晶硬质合金强度、韧性和强韧性协同的因素和机理进行了综述分析,阐明了硬质相晶粒和晶界、硬质相与金属粘结相的界面、硬质相和金属粘结相内的晶体缺陷、晶粒长大抑制剂、颗粒增强相等对硬质合金力学性能的影响,提出了从以往关注影响硬质合金性能的个体因素到以“性能基元”交互作用为研究对象,是未来研发高综合性能硬质合金的重要趋势。 展开更多
关键词 超细晶硬质合金 强度 韧性 调控途径
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硬质合金表面金刚石涂层制备及性能研究
3
作者 郑焕青 刘丹丹 +1 位作者 张琳琪 宋旭东 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期105-110,126,共7页
硬质合金刀具在高速干切削等极端工况下,面临着高应力交变载荷与热-力-化学多场耦合的严峻挑战。其单一结构的金刚石涂层常因膜基界面结合强度低、本征内应力高及功能性协同不足等问题,出现早期剥落、异常磨损及腐蚀氧化等失效形式,严... 硬质合金刀具在高速干切削等极端工况下,面临着高应力交变载荷与热-力-化学多场耦合的严峻挑战。其单一结构的金刚石涂层常因膜基界面结合强度低、本征内应力高及功能性协同不足等问题,出现早期剥落、异常磨损及腐蚀氧化等失效形式,严重制约了刀具的服役寿命与加工精度。为提升硬质合金刀具的切削性能、界面结合强度及服役稳定性,本研究选用YG6硬质合金为基体,分别制备了微米单层、纳米单层及微米/纳米复合3种金刚石涂层。通过切削、摩擦磨损及中性盐雾试验等对涂层的使用性能进行了评价与对比。结果表明:微米/纳米复合涂层展现出最优异的综合性能。在切削过程中,其工件表面粗糙度均小于2.5μm;采用洛氏压痕法测得其裂纹扩展等级为1.0±0.3级,表明膜基结合性能良好;在5 N载荷的摩擦试验中,该涂层摩擦系数均较低且曲线平稳;经240 h中性盐雾试验中,其腐蚀速率仅为0.025±0.003 g/(m^(2)·h),且基体无腐蚀迹象;在800℃高温氧化实验中,其氧化增质量最低。分析认为,微米/纳米复合涂层的优异性能源于其独特的梯度过渡结构。该结构协调了涂层在强韧性、耐磨润滑性及抗氧化阻隔性之间需求矛盾,实现了性能的协同优化。 展开更多
关键词 硬质合金 金刚石涂层 切削性能 摩擦磨损 粗糙度 膜基结合性能
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湿磨工艺对柔性球磨法制备特超粗晶硬质合金组织及性能的影响
4
作者 肖翔 辛海艳 +3 位作者 何炀 顾金宝 余碧荷 曾伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期141-149,共9页
鉴于采用传统的球磨法很难制备出WC平均晶粒度(d_(WC))超过8μm的特超粗晶硬质合金,本文采用两种规格(ϕ5.5 mm和ϕ10.5 mm,长径比均为1.5∶1)的棒状研磨体结合不同的湿磨时间(使湿磨强度保持在只混合而不过度破碎的程度),成功制备出d_(WC... 鉴于采用传统的球磨法很难制备出WC平均晶粒度(d_(WC))超过8μm的特超粗晶硬质合金,本文采用两种规格(ϕ5.5 mm和ϕ10.5 mm,长径比均为1.5∶1)的棒状研磨体结合不同的湿磨时间(使湿磨强度保持在只混合而不过度破碎的程度),成功制备出d_(WC)大于8μm的特超粗晶硬质合金,并对其微观组织和物理力学性能进行了分析。结果表明:大棒研磨体对物料的破碎及混合效果均不如小棒;随着小棒研磨体质量的增加及湿磨时间的延长,合金的孔隙度、Co相均匀性均得到明显改善,但d_(WC)逐渐降低。随着d_(WC)降低,合金的硬度和强度值升高,而热导率及断裂韧性值降低。在研磨体为小棒、湿磨时间为12 h,或者研磨体为大棒、湿磨时间为20 h的条件下,可以制备出孔隙度达A02B00水平且d_(WC)≥8μm的特超粗晶硬质合金,其硬度值保持在900 HV_(50)左右,抗弯强度值超过1800 MPa,热导率超过140 W/(m·K),最大断裂韧性值为21.6 MPa·m^(1/2)。相较于超粗晶硬质合金,特超粗晶硬质合金对裂纹的产生及其扩展表现出更好的抑制和阻碍作用,断裂韧性更优。 展开更多
关键词 WC-CO 特超粗晶硬质合金 柔性球磨法 研磨体 湿磨 WC晶粒度 微观组织 物理力学性能
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粗细晶异质结构WC-Co硬质合金摩擦学行为研究
5
作者 何冠宇 刘风坤 +2 位作者 龙开琳 何莹 杨明 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第2期34-40,共7页
摩擦层的弹塑性适应能力是WC-Co硬质合金提升耐磨性能的新的关键点,通过高温热压烧结技术成功制备了粗/细晶层状WC-Co复合材料,探究了其异质结构对摩擦磨损行为的调控机制。通过聚焦离子束,激光共聚焦显微镜,透射电子显微镜,同轴透射菊... 摩擦层的弹塑性适应能力是WC-Co硬质合金提升耐磨性能的新的关键点,通过高温热压烧结技术成功制备了粗/细晶层状WC-Co复合材料,探究了其异质结构对摩擦磨损行为的调控机制。通过聚焦离子束,激光共聚焦显微镜,透射电子显微镜,同轴透射菊池衍射等分析了粗细晶界面处的摩擦响应。结果表明:异质结构样品展现出区域依赖性的磨损响应,细晶区通过晶界钉扎效应抑制裂纹萌生,而粗晶区在界面约束下形成高密度几何必需位错,显著提升应变硬化能力。粗细晶界面处粗晶中激活了大量层错和高密度几何必须位错,界面粗晶的硬度与H^(3)/E^(2)值较均质粗晶分别提升21.8%和84.9%,证实背应力强化与应变梯度协同作用对耐磨性的关键贡献。本研究为基于异质结构设计的高性能耐磨材料开发提供了理论支撑与技术路径。 展开更多
关键词 WC-CO硬质合金 异质结构 位错行为 摩擦响应
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碳化钒对黏结剂喷射增材制造硬质合金组织和性能的影响
6
作者 倪小南 陈永轩 +3 位作者 杨温鑫 胡子健 金枫 邓欣 《材料工程》 北大核心 2026年第2期258-267,共10页
黏结剂喷射增材制造硬质合金中WC晶粒尺寸的均匀化调控是决定硬质合金综合力学性能的关键,而相关研究却非常有限。通过添加碳化钒(VC)来抑制WC-12Co硬质合金中WC晶粒的异常生长,研究了VC含量对黏结剂喷射打印硬质合金显微组织和力学性... 黏结剂喷射增材制造硬质合金中WC晶粒尺寸的均匀化调控是决定硬质合金综合力学性能的关键,而相关研究却非常有限。通过添加碳化钒(VC)来抑制WC-12Co硬质合金中WC晶粒的异常生长,研究了VC含量对黏结剂喷射打印硬质合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加VC能大幅改善硬质合金烧结件的表面粗糙度,添加0.5%(质量分数,下同)VC和1.0%VC可使硬质合金烧结件的表面粗糙度分别降低21.49%和17.77%。添加0.5%VC和1.0%VC之后,硬质合金烧结件中WC晶粒的D_(50)由1.83μm分别减小至1.57μm和1.61μm,显著抑制了硬质合金烧结件的WC晶粒生长,促使晶粒更细小,分布更均匀。添加0.5%的VC后,硬质合金烧结件的维氏硬度提升3.3%,抗弯强度提升约3.0%。此外,VC的添加还能显著降低硬质合金烧结件的摩擦因数和磨损率,提升硬质合金的耐磨性。本研究采用黏结剂喷射增材制造技术制备了含VC抑制剂的高性能硬质合金材料,为硬质合金增材制造工艺的发展提供了重要的技术路线和发展方向。 展开更多
关键词 硬质合金 碳化钒 黏结剂喷射 增材制造 显微结构 力学性能
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《稀有金属与硬质合金》投稿与出版须知
7
《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期I0002-I0002,共1页
《稀有金属与硬质合金》创刊于1973年,是中文核心期刊,致力于稀有金属冶金与材料领域的科研创新与产业应用。本刊坚持“传播先进科技成果,引领创新,贴近科研与生产”的办刊宗旨,为科研人员及工程技术人员提供高水平的学术交流平台。为... 《稀有金属与硬质合金》创刊于1973年,是中文核心期刊,致力于稀有金属冶金与材料领域的科研创新与产业应用。本刊坚持“传播先进科技成果,引领创新,贴近科研与生产”的办刊宗旨,为科研人员及工程技术人员提供高水平的学术交流平台。为提升学术成果传播效率,缩短出版周期,本刊已于2025年7月1日起正式开通中国知网(CNKI)网络首发服务,录用定稿将优先在线发布,与印刷版具有同等学术效力。 展开更多
关键词 产业应用 硬质合金 稀有金属 科研创新
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剪切刀具硬质合金YG8的冲击磨粒磨损行为
8
作者 李炎 曹睿 +1 位作者 车洪艳 翟亚中 《材料导报》 北大核心 2026年第4期137-142,共6页
为了探究剪切刀具硬质合金YG8实际工况下的失效机理,通过冲击磨粒磨损实验以及酸雾腐蚀耦合实验,对其磨损机制和失效原因等进行了研究分析。结果发现:低冲击能量时,磨损作用更加明显,YG8的失效主要表现为粘接相丢失,导致大块硬质颗粒脱... 为了探究剪切刀具硬质合金YG8实际工况下的失效机理,通过冲击磨粒磨损实验以及酸雾腐蚀耦合实验,对其磨损机制和失效原因等进行了研究分析。结果发现:低冲击能量时,磨损作用更加明显,YG8的失效主要表现为粘接相丢失,导致大块硬质颗粒脱落以及逐层剥落;高冲击能量时,冲击作用会更加明显,YG8的失效主要表现为硬质颗粒的开裂,造成裂纹之间的贯穿以及WC对YG8的二次损害。随着冲击能量的增大,对冲击磨损表面产生影响的深度会增大,但磨损量减少。随着冲击磨损过程的进行,磨损机制逐步由刮擦和微切削向大面积的犁沟转变;边缘位置受到压应力的影响,产生塑性变形,发生崩边。酸雾腐蚀降低了材料中粘接相的含量,腐蚀产物呈开裂状,且多以氧化物为主,形成的氧化物对YG8的耐冲击磨损性能产生不利影响。本工作也建立了磨损量M与各因素之间的一个关系式,以期为后续材料的筛选以及改良提供方向。 展开更多
关键词 冲击磨损 磨粒磨损 硬质合金 酸雾腐蚀
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NbC对WC基硬质合金微观组织及力学性能的影响
9
作者 宋绍峰 李秀兰 +3 位作者 周新军 尤飞 熊灿 陈尧 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期150-158,共9页
为了改善WC基硬质合金的综合性能,以Cu-10Ni-5Mn-3Sn为黏结合金,采用无压熔渗法,制备添加了不同NbC质量分数(0、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%)的WC基硬质合金。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、万能试验机、洛氏硬度计等分... 为了改善WC基硬质合金的综合性能,以Cu-10Ni-5Mn-3Sn为黏结合金,采用无压熔渗法,制备添加了不同NbC质量分数(0、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%)的WC基硬质合金。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、万能试验机、洛氏硬度计等分析了不同NbC含量对硬质合金微观组织和力学性能的影响,并探究了NbC作为抑制剂的作用机理。实验结果表明,添加适量NbC(≤1.0%)减缓了WC在黏结相中的溶解-析出过程,达到了细化晶粒的效果。当NbC添加过量(>1.0%)时,脆性较大的Ni_(2)W_(4)C、Nb_(4)Ni_(2)C、(Nb,W)C逐渐产生。随着NbC含量的增加,合金中WC平均晶粒尺寸先减小后增大,硬度和抗弯强度先升高后降低,断裂韧性则先降低后升高。当添加1.0%NbC时,合金的硬度和抗弯强度达到最大值,分别为93.4 HRA和1808.8 MPa,此时,合金断口形貌主要为脆性断裂,断裂韧性值较低。 展开更多
关键词 WC基硬质合金 黏结合金 无压熔渗 微观组织 力学性能 NBC 抑制剂
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成形温度及真空度对真空粉末锻造纳米WC-12Co硬质合金组织及性能的影响
10
作者 张雅欣 姜超 +2 位作者 翟月雯 周质光 周乐育 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期62-70,共9页
采用真空粉末锻造工艺,在不同成形温度与真空度的工艺条件下制备纳米WC-12Co硬质合金试样,研究成形温度及真空度对纳米WC-12Co硬质合金组织及性能的影响机制。结果表明,随着成形温度的升高,WC平均晶粒尺寸变大,Co相分布均匀度提高,硬度... 采用真空粉末锻造工艺,在不同成形温度与真空度的工艺条件下制备纳米WC-12Co硬质合金试样,研究成形温度及真空度对纳米WC-12Co硬质合金组织及性能的影响机制。结果表明,随着成形温度的升高,WC平均晶粒尺寸变大,Co相分布均匀度提高,硬度和抗弯强度呈现先增加后下降的趋势;烧结成形过程中WC-12Co硬质合金存在Co的损耗,且会随着成形温度的升高而加剧;通过提高炉内的气压可以有效减少Co相损耗,降低合金的成分偏析。分析表明,真空粉末锻造工艺可以实现纳米WC-12Co硬质合金的制备,炉内气压为6000 Pa,成形压力为50 MPa,成形温度为1300℃时合金试样的密度为13.9 g·cm^(-3),硬度为91.3 HRA,抗弯强度为2952 MPa。 展开更多
关键词 纳米WC-Co硬质合金 真空粉末锻造工艺 力学性能 组织演化
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硬质合金涂层刀片在断续切削中的机械—热分析
11
作者 陈展 《工具技术》 北大核心 2026年第2期92-101,共10页
在断续车削加工过程中,刀片经历负载—空载的疲劳循环作用,其失效形式主要表现为破损。从工件不同几何形式出发,通过系统性实验探究不同工件形式对刀片抗冲击性能的影响规律。基于力学与热力学分析,进一步阐明刀片在负载—空载循环中的... 在断续车削加工过程中,刀片经历负载—空载的疲劳循环作用,其失效形式主要表现为破损。从工件不同几何形式出发,通过系统性实验探究不同工件形式对刀片抗冲击性能的影响规律。基于力学与热力学分析,进一步阐明刀片在负载—空载循环中的应力分布与热载荷特性,揭示断续切削中刀片失效的主导机制为热疲劳过程中的温度梯度效应。 展开更多
关键词 硬质合金涂层刀片 断续切削 工件形式 机械—热分析
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不同涂层硬质合金刀片加工TC4钛合金的切削性能对比
12
作者 朱凯 方丁 +1 位作者 陈伟 刘俊波 《工具技术》 北大核心 2026年第1期78-84,共7页
为解决TC4钛合金难加工及传统TiAlN涂层刀具易失效的问题,以粉末冶金法制备WC-6Co超细硬质合金基体,采用PVD分别沉积TiAlN与NbN/TiAlN涂层,系统对比无涂层基体与两种涂层刀具的微观组织与切削性能,SEM显示两种涂层均呈致密柱状晶。在v_(... 为解决TC4钛合金难加工及传统TiAlN涂层刀具易失效的问题,以粉末冶金法制备WC-6Co超细硬质合金基体,采用PVD分别沉积TiAlN与NbN/TiAlN涂层,系统对比无涂层基体与两种涂层刀具的微观组织与切削性能,SEM显示两种涂层均呈致密柱状晶。在v_(c)=80 m·min^(−1),f=0.08 mm·r^(−1),a_(p)=0.5 mm条件下开展TC4切削实验,TiAlN涂层刀片因Ti元素亲和作用在18 min后急剧失效,无涂层刀片在24 min失效,而NbN表层有效阻隔元素扩散,使NbN/TiAlN涂层刀片在30 min失效且磨损平稳。结果表明,NbN/TiAlN涂层可显著提高硬质合金刀具的耐磨性与寿命,为钛合金高效切削刀具设计提供新思路。 展开更多
关键词 TC4 涂层硬质合金 切削性能
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二步烧结工艺对超细晶WC-12%Co硬质合金组织和性能的影响
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作者 张圆圆 何晓宇 +2 位作者 甘信峰 吴爱华 黄伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期134-140,共7页
随着制造业快速发展和产业升级,市场对整体硬质合金(整硬)刀具的高效率、高品质与低成本要求也在不断提高,而作为整硬刀具基体材料的超细晶硬质合金棒材,其性能提升备受关注。本文基于传统液相烧结工艺,以WC为基体,Co为黏结相,Cr_(3)C_... 随着制造业快速发展和产业升级,市场对整体硬质合金(整硬)刀具的高效率、高品质与低成本要求也在不断提高,而作为整硬刀具基体材料的超细晶硬质合金棒材,其性能提升备受关注。本文基于传统液相烧结工艺,以WC为基体,Co为黏结相,Cr_(3)C_(2)和VC为抑制剂,设计并采用二步烧结工艺制备出超细WC-12%Co硬质合金棒材。通过对比实验,系统研究了二步烧结工艺与传统液相烧结工艺对合金棒材物理力学性能、显微组织结构和刀具切削性能的影响。二步烧结工艺相较于传统液相烧结工艺的差异体现在高温阶段的“升温至烧结温度-高压控速降温至共晶温度-升温至烧结温度保温”特殊流程。这一工艺优化使得WC溶解-析出更为充分,有效改善了WC/Co界面结合状态与晶粒尺寸分布,实现了合金断裂韧性和抗弯强度的协同提升,同时抗弯强度稳定性也明显提高。使用二步烧结工艺制备的硬质合金基材所制整硬立铣刀在加工NAK80塑料模具钢时,刀具寿命明显延长,微崩失效减轻,且寿命稳定性提高。本研究为高性能超细晶硬质合金的制备提供了工艺参考。 展开更多
关键词 二步烧结工艺 WC-12%Co 超细晶硬质合金 整硬刀具 物理力学性能 显微组织结构 切削性能
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《稀有金属与硬质合金》征稿简则
14
《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期I0003-I0003,共1页
《稀有金属与硬质合金》由长沙有色冶金设计研究院有限公司和中国有色金属学会联合主办,长沙有色冶金设计研究院有限公司负责编辑出版,为2023版北大中文核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊,入编《中国学术期刊(光盘版)》和《中国科... 《稀有金属与硬质合金》由长沙有色冶金设计研究院有限公司和中国有色金属学会联合主办,长沙有色冶金设计研究院有限公司负责编辑出版,为2023版北大中文核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊,入编《中国学术期刊(光盘版)》和《中国科技期刊数据库》等数字化网络。 展开更多
关键词 硬质合金 长沙有色冶金设计研究院有限公司 稀有金属
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强流脉冲电子束改性石墨/硬质合金自润滑涂层性能 被引量：1
15
作者 张悦 郑钰 +2 位作者 何星池 陈飞 董福宇 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期53-60,共8页
【目的】硬质合金是一种以微米级难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC)粉末为硬质相,以过渡族金属(Co、Fe、Ni)粉末为烧结黏结相,经高温烧结制备而成的合金。硬质合金因具有高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀性和良好高温性能,被广泛应用于刀具... 【目的】硬质合金是一种以微米级难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC)粉末为硬质相,以过渡族金属(Co、Fe、Ni)粉末为烧结黏结相,经高温烧结制备而成的合金。硬质合金因具有高硬度、高强度、耐磨耐腐蚀性和良好高温性能,被广泛应用于刀具材料等工业领域,被称为“工业牙齿”。随着我国战略性新兴产业的发展,航空航天、海洋工程、数控机床、轨道交通、核工程、新能源、先进医疗装备、环保节能装备等高端制造产业对高性能高稳定性刀具材料的需求越来越大。采用涂层镀膜等表面处理方法将固体润滑剂涂覆在刀具表面,或将固体润滑剂作为添加剂加入刀具材料基体,利用固体润滑剂高温稳定的优点,在服役刀具表面形成连续的固态润滑层,有利于刀具性能的进一步提升。【方法】以WC-Co硬质合金粉末(粒径15~45μm)为耐磨组元,以石墨粉末(粒径80~200μm)为固体润滑剂,通过球磨法制备球形复合粉末,采用等离子喷涂工艺将复合粉末沉积为石墨/WC-Co涂层,采用强流脉冲电子束(能量密度27 keV、脉冲间隔15 s)进行辐照处理,辐照次数为1、10、20和30。对处理后涂层的显微组织和力学性能进行观察。【结果】采用强流脉冲电子束处理后,重熔涂层表面致密平整,改性层厚度可达294μm,表面硬度最高可达800 HV,平均摩擦系数最低可降至0.10。显微结构分析表明,强流脉冲电子束辐照后涂层表面生成纳米尺寸的WC相、Co_(3)W_(9)C_(4)相和类金刚石结构,使涂层表面显微硬度大幅提高;电子束使涂层表面大块石墨溶解后重新析出,生成椭球状石墨,同时石墨在电子束作用下分离成石墨烯片层,均匀覆盖在涂层表面,有效降低了涂层表面的摩擦系数;部分石墨转变为金刚石结构,有效提升了涂层的表面硬度。【结论】采用热喷涂沉积和强流脉冲电子束改性的两步技术,制备了表面均匀、致密细小的WC-Co合金,诱导了球状石墨、石墨烯和金刚石共同组成复合碳结构,有效提高了涂层的硬度并降低表面的摩擦系数。所制备的纳米复合自润滑涂层为高端装备制造刀具行业提供了一种新材料。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束 石墨/硬质合金涂层 石墨烯 金刚石 耐磨性能 显微组织 相组成 摩擦磨损性能
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YW3硬质合金笼套式节流阀抗冲蚀研究 被引量：3
16
作者 冯春宇 于世欣 +4 位作者 杨磊 杨忠武 王鹏程 杜文波 王臻 《流体机械》 北大核心 2025年第8期61-67,共7页
针对笼套式节流阀笼套在天然气开采过程中受砂砾冲蚀损伤的技术难题,以YW3硬质合金笼套为研究对象开展冲蚀机理研究。通过室内冲蚀试验,建立了YW3硬质合金的冲蚀模型,并采用数值分析验证,将该模型进一步应用到节流阀冲蚀仿真中,分析固... 针对笼套式节流阀笼套在天然气开采过程中受砂砾冲蚀损伤的技术难题,以YW3硬质合金笼套为研究对象开展冲蚀机理研究。通过室内冲蚀试验,建立了YW3硬质合金的冲蚀模型,并采用数值分析验证,将该模型进一步应用到节流阀冲蚀仿真中,分析固体颗粒运动轨迹、冲蚀机制,预测笼套式节流阀笼套的使用寿命。研究结果表明,随冲蚀角增大,YW3冲蚀率先增大、后减小,45°时冲蚀率最大;在冲蚀角度90°下,YW3的速度指数n和粒径函数C(dp)分别为2.41,3.6844×10^(-9);笼套的主要损伤部位为节流孔出口处。研究为高含砂气田笼套式节流阀节流部件的选材与寿命评估提供参考。 展开更多
关键词 YW3硬质合金 笼套式节流阀 冲蚀磨损 冲蚀模型
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Cr_(3)C_(2)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响
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作者 党晓明 周新文 +3 位作者 王岗 史振琦 刘宏亮 李晶 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第6期753-760,共8页
采用无压熔渗的方法,在熔渗温度为1210℃和熔渗时间为1.5 h的条件下,研究添加Cr_(3)C_(2)(0.0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%,质量分数)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响。结果表明:在熔渗过程中,WC发生部分分解... 采用无压熔渗的方法,在熔渗温度为1210℃和熔渗时间为1.5 h的条件下,研究添加Cr_(3)C_(2)(0.0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%,质量分数)对WC-Cu-10Ni-5Mn-3Sn硬质合金微观结构及力学性能的影响。结果表明:在熔渗过程中,WC发生部分分解,随着Cr_(3)C_(2)的添加,合金中出现Ni_(2)W_(4)C和Cr_(7)C_(3),Cr_(7)C_(3)易吸收WC分解产生的W形成(W,Cr)Cx和(Cr,W)C。出现的新相引起WC晶粒尺寸的变化,进而改变了合金的力学性能。随着添加Cr_(3)C_(2)质量分数的增加,硬度和抗弯强度呈现先上升后下降的趋势,当Cr_(3)C_(2)质量分数分别为0.4%和0.6%时,合金的硬度和抗弯强度达到了最大值,分别为HRA 93.1和1720 MPa。添加Cr_(3)C_(2)不利于合金冲击韧性的提高,未添加Cr_(3)C_(2)的合金具有最高的冲击韧性(4.65 J·cm^(-2))。 展开更多
关键词 无压熔渗 硬质合金 Cr_(3)C_(2) 微观结构 力学性能
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不同保护气体对选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金组织性能的影响
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作者 贾娜 张纯朴 +2 位作者 王春昕 余本军 刘九庆 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期119-124,共6页
采用氮气和氩气两种保护气体通过选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜-能谱仪及洛氏硬度计分析了成形WC-12Co硬质合金的物相组成、组织形貌、元素分布及硬度。结果表明,与氮气作为保护气体相比,氩气中成形... 采用氮气和氩气两种保护气体通过选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜-能谱仪及洛氏硬度计分析了成形WC-12Co硬质合金的物相组成、组织形貌、元素分布及硬度。结果表明,与氮气作为保护气体相比,氩气中成形的WC-12Co硬质合金具有孔洞少、晶粒度小、硬度高的优势。本文为后续选区激光熔化成形WC-12Co硬质合金保护气体的选择提供了参考。 展开更多
关键词 选区激光熔化 硬质合金 保护气体 硬度 晶粒度
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WC-AlCoCrFeNi_(2.1)硬质合金的制备与表征 被引量：1
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作者 符佳毅 祖宇飞 +2 位作者 付雪松 周文龙 陈国清 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第4期805-812,共8页
采用放电等离子烧结技术制备了WC-AlCoCrFeNi_(2.1)硬质合金。研究了烧结温度和高熵合金黏结相含量对硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,烧结温度为1200℃时,WC-10AlCoCrFeNi_(2.1)硬质合金的综合性能最优,其维氏硬度和断裂... 采用放电等离子烧结技术制备了WC-AlCoCrFeNi_(2.1)硬质合金。研究了烧结温度和高熵合金黏结相含量对硬质合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,烧结温度为1200℃时,WC-10AlCoCrFeNi_(2.1)硬质合金的综合性能最优,其维氏硬度和断裂韧性分别达到2264.61 HV1和10.51 MPa·m^(1/2),WC晶粒尺寸随着烧结的温度升高呈现先减后增的趋势,硬度与断裂韧性均表现出先增加后降低的变化规律,这归因于晶粒细化与异常长大的竞争机制及热应力累积效应。黏结相含量的增加显著抑制WC晶粒生长,但当黏结相含量过多时,因软韧相占比提升,导致硬度下降,在10%达到最大值2264.61 HV1,而材料的断裂韧性随黏结相含量增加持续增大,在20%达到12.06 MPa·m^(1/2)。研究表明,通过优化工艺参数,可实现硬质合金硬度与韧性的协同提升,为开发高性能WC-HEA复合材料提供了理论依据。 展开更多
关键词 硬质合金 高熵合金 黏结相 微观组织 力学性能
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微织构几何参数对硬质合金干摩擦性能的影响 被引量：3
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作者 赵镇 马廉洁 +2 位作者 韩智斌 王乐 周云光 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1215-1220,共6页
利用飞秒激光加工技术在YG6硬质合金表面加工出9种不同几何参数的沟槽型织构。通过摩擦磨损实验,根据干摩擦条件下织构化硬质合金表面的摩擦因数和磨损形貌,结合犁沟效应分析了沟槽型微织构的减摩机理。结果表明:合理参数的织构化表面... 利用飞秒激光加工技术在YG6硬质合金表面加工出9种不同几何参数的沟槽型织构。通过摩擦磨损实验,根据干摩擦条件下织构化硬质合金表面的摩擦因数和磨损形貌,结合犁沟效应分析了沟槽型微织构的减摩机理。结果表明:合理参数的织构化表面比光滑表面具有更低的摩擦因数和更好的耐磨性。表面织构通过储存磨屑和对陶瓷表面硬质点的切削来影响接触界面的摩擦磨损行为。织构的宽度越大,对硬质点的切削和对磨屑的储存作用越大。织构的间距通过影响织构密度进而影响减摩效果。 展开更多
关键词 微织构 硬质合金 干摩擦 磨损机理
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