文档介绍：原位台金反应粗晶碳化钨复合材料的组织研究/王梅等··
原位冶金反应粗晶碳化钨复合材料的组织研究
王梅,姬强,李惠琪,迟静,王淑峰
山东科技大学材料科学与工程学院,青岛; 北京科技大学材料科学与工程学院,北京
摘要利用自耗电极直流电弧原位冶金方法,原位合成粗晶碳化钨复合材料。采用、、等测试
技术研究了粗晶碳化钨复合材料的组织结构和相组成。结果表明, 在富的过热液相中混合扩散,发生原位冶金
反应生成。、。。和。。相弥散分布在由、、、、等元素组成的粘结相中。这种强硬质
相、辅助硬质相与基体的弥散分布和交叠组合使材料获得了良好的力学性能。
关键词自耗电极原位冶金碳化钨显微组织
中图分类号: 文献标识码:

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在熔覆或熔化一注射过程中会伴随着颗粒的溶解和烧
引言
蚀,而且表面涂层的成型性也受到相应影响。
碳化钨具有高硬度、高耐磨性、优异的抗氧化性和大电流电弧的高温可以迅速熔化高熔点金属,对原料粉
一定的强韧性等优点,是采矿及金属切削刀具中的主要耐磨体的粒度形貌及混合状态无限制,熔池中的合金组分可充分
相。硬质合金应用十分广泛,熔覆或堆焊耐磨复合净化、均匀熔合,顺序凝固后能够获得均匀致密的组织,产品
涂层也越来越多地得到研究和应用。粗晶粉尤其是质量重现性和稳定性高、工艺流程短、生产调度灵活、效率
高温具有结构缺陷少、显微硬度高、微观应变小等一系高、成本低。因此,在当前国家大力提倡发展低碳经济、节能
列优点,特别适用于作硬质合金刀具的原料。但是在粉末冶减排的大背景下,利用直流电弧原位冶金制备块体复合
金法制备硬质合金的过程中,采用传统的气相还原碳化法很材料,不仅具有十分重要的理论意义和学术研究价值,而且
难获得结晶良好的粗晶粉体,而在随后的烧结过程中又具有极大的经济和社会效益,同时又能节约大量贵重金属,
很难改变的结晶形貌,更主要的问题是粉末冶金法生产降低能耗,极富环保意义。
过程复杂、能耗高、质量波动也比较大。,所以该技术一直
实验
未能取得突破性进展。
目前颗粒增强材料在表面强化方面的应用也越来. 实验材料
越多,研究较多的是有高能束流参与的表面增强材料, 实验用粉末材料为钨粉和油状石墨,其颗粒显微形貌图
如采用激光熔覆技术在钢铁基体表面熔覆包含颗粒见图;粘结剂选用分析纯。· 。的饱和水溶液。
的合金粉末,采用等离子熔化一注射法制备或其它碳原位冶金自耗电极焊管材料采用不锈钢无
化物增强涂层等。但在研究中发现,由于高能束流的作用, 缝管,其外径,壁厚,长度,质量,成
山东省自然科学基金;山东科技大学研究生科技创新基金
王梅:女,年生,硕士研究生,主要从事粗晶碳化钨的研究:. 李惠琪:通讯作者,男,教授,
博士生导师:—
· · 材料导报:研究篇年月下第卷第期
分如表所示质量分数/ 。
表不锈钢管的化学成分

图自耗电极直流电弧原位冶金工艺示意图
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一
图原料粉末的颗粒显微形貌图
. 结果分析
自耗电极的制备过程为: . 碳化钨复合材料的物相分析
首先用金属清