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M2高速钢表面激光多道熔覆WC-12Co涂层的数值模拟与实验研究
1
作者 陈翔 郭海华 +2 位作者 李金华 姚芳萍 何为 《应用激光》 北大核心 2025年第3期56-70,共15页
通过COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟耦合软件在M2高速钢基材表面上熔覆多道WC-12Co涂层,研究多道熔覆中不同道次间的温度传递影响规律,从而探究熔覆涂层成功制备的工艺参数选择,并应用仿真温度影响规律进行实验验证。结果表明,每... 通过COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟耦合软件在M2高速钢基材表面上熔覆多道WC-12Co涂层,研究多道熔覆中不同道次间的温度传递影响规律,从而探究熔覆涂层成功制备的工艺参数选择,并应用仿真温度影响规律进行实验验证。结果表明,每道次熔覆层受到相邻后续两道次熔覆涂层制备时的温度传递影响较大,而相邻后续第三道以后熔覆涂层影响较低;多道熔覆过程中前四道与后续道次升温速率不同;采用较低功率进行多道熔覆对减少热量累积以及成功制备熔覆涂层更为有利。当激光功率900 W时,熔覆涂层制备时的激光能量与相邻后续道次间的热影响程度匹配性较好,得到了宏观形貌较好、组织内部细小且无缺陷的熔覆涂层。 展开更多
关键词 多道熔覆 数值模拟 温度传递 M2高速钢 wc-12CO涂层
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激光定向能量沉积制备WC-25Co硬质合金及其摩擦磨损性能研究
2
作者 叶楠 李诗宇 +3 位作者 伍子纯 毛杰 卓海鸥 唐建成 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第2期497-504,共8页
本实验以球形致密WC-12Co复合粉和球形Co粉为原料,通过激光定向能量沉积技术制备了WC-25Co(质量分数,%)硬质合金,研究了激光功率对WC-25Co硬质合金微观组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Co颗粒熔化并形成液相,显著提高了WC-12Co的沉... 本实验以球形致密WC-12Co复合粉和球形Co粉为原料,通过激光定向能量沉积技术制备了WC-25Co(质量分数,%)硬质合金,研究了激光功率对WC-25Co硬质合金微观组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Co颗粒熔化并形成液相,显著提高了WC-12Co的沉积质量。升高激光能量促进了Co液相的流动,合金致密化程度和组织均匀性显著改善。合金组织均由WC相和Co相组成,未发现Co_(3)W_(3)C、Co_(6)W_(6)C和W2C等脱碳相的存在。随激光功率的升高,合金硬度逐渐升高,磨损率呈现先减小后增大的趋势。在1400 W功率下WC-25Co硬质合金磨损率最低,为(0.81±0.11)×10^(-5)mm^(3)/(N·m),其磨损机制主要为磨料磨损,此外还存在少量的氧化磨损。 展开更多
关键词 wc-25Co硬质合金 激光定向能量沉积技术 激光功率 摩擦磨损性能
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纳米或超细WC-Co粉体制备过程强化研究进展
3
作者 潘锋 尚慧俊 +1 位作者 黎亨利 杜占 《中国粉体技术》 CAS 2025年第1期1-10,共10页
【目的】总结纳米或超细碳化钨钴(WC-Co)粉体制备过程的研究,解决WC-Co做为热喷涂原料对机械零件的磨损和腐蚀的影响。【研究现状】总结纳米或超细WC-Co制备过程强化、反应路径,以及Co对还原碳化过程的作用等;其中机械作用力强化包括球... 【目的】总结纳米或超细碳化钨钴(WC-Co)粉体制备过程的研究,解决WC-Co做为热喷涂原料对机械零件的磨损和腐蚀的影响。【研究现状】总结纳米或超细WC-Co制备过程强化、反应路径,以及Co对还原碳化过程的作用等;其中机械作用力强化包括球磨强度的影响、氧化钨原料的影响、反应温度的影响,原子或分子水平强化包括气相化学合成、喷雾转化,气相碳质强化反应过程包括烃类物质、一氧化碳;纳米或超细WC-Co制备过程反应路径包括还原过程、碳化过程;对还原碳化过程的作用包括Co对氧化钨还原碳化过程具有催化作用、Co影响WC-Co产物粒径、Co含量增加降低碳化温度、Co促进气态碳源析碳等。【结论与展望】提出WC-Co粉体制备反应路径方面,应深入揭示制备反应路径,应进一步分析缺碳相η物相在制备过程中的作用,对W、Co、C扩散的影响机制;认为模拟分析反应过程中还原碳化气与固体原料之间的热量、质量传递过程,可为制备过程进一步优化调控和反应器放大设计奠定理论基础;同时WC-Co粉体热喷涂性能方面,用于机械件的喷涂处理时,应测试涂层的抗磨损和腐蚀性能,反馈调控优化和制备过程。 展开更多
关键词 硬质合金涂层 纳米或超细wc-Co 技术进展 反应路径
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提高WC-Co硬质合金高温性能的研究进展
4
作者 胡泽艺 肖银春 +2 位作者 范才河 林孝良 卢益玲 《包装学报》 2025年第5期11-23,共13页
WC-Co硬质合金凭借其卓越的硬度、耐磨性和高温力学性能,被广泛应用于航空航天、矿山开采及装备制造等对材料要求极为苛刻的领域。然而,随着高端制造业的不断进步,对材料性能的要求日益提高,WC-Co硬质合金在高温环境下的服役稳定性、抗... WC-Co硬质合金凭借其卓越的硬度、耐磨性和高温力学性能,被广泛应用于航空航天、矿山开采及装备制造等对材料要求极为苛刻的领域。然而,随着高端制造业的不断进步,对材料性能的要求日益提高,WC-Co硬质合金在高温环境下的服役稳定性、抗氧化性及高温力学性能面临严峻挑战。本文系统综述了影响WC-Co硬质合金高温性能的诸多因素,涵盖合金成分、高温氧化行为及力学性能退化机制等方面,详细分析了这些因素对材料组织稳定性和性能的具体影响规律。同时,重点探讨了提升硬质合金高温性能的主要研究方法与最新进展,包括热处理与烧结工艺的优化、晶粒细化技术的应用、黏结相的优化替代,以及添加稀有金属碳化物等策略。此外,还简要介绍了分子动力学模拟技术在WC-Co硬质合金研究中的实际应用。 展开更多
关键词 wc-CO硬质合金 氧化行为 高温性能 分子动力学
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WC-10Co4Cr涂层的高载荷摩擦磨损性能及耐腐蚀性能研究 被引量：1
5
作者 李旭勇 徐雪源 +4 位作者 李琼 廖可 严伟 杨学兵 张林伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期47-55,共9页
使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC... 使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC粒径较小的喷涂粉末制备的涂层致密度、显微硬度和断裂韧性均高于WC粒径较大的涂层。两种涂层在150 N载荷下的磨痕浅,且磨损体积差异小,难以比较其耐磨损性能。在1000 N载荷下WC粒径较小的涂层的耐磨损性能明显较高,且随着摩擦时间增加,涂层表面的摩擦系数逐渐减小,其磨损机理主要为磨粒磨损;而WC粒径较大的涂层摩擦系数随着摩擦时间增加而升高,表面的磨损机理包括粘着磨损和磨粒磨损。当溶液中氯化钠质量分数从1%增大到10%时,WC粒径较小的涂层的腐蚀电位高于WC粒径较大的涂层,前者的耐腐蚀性能更优异。当氯化钠质量分数为3.5%时,两种涂层的腐蚀电位差值最大,其耐腐蚀性能差异最明显。 展开更多
关键词 wc-10Co4Cr涂层 高载荷 摩擦系数 摩擦磨损性能 耐腐蚀性能
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冷喷涂制备纳米结构超硬WC-Co涂层及其结构表征 被引量：15
6
作者 李长久 杨冠军 +3 位作者 高培虎 马剑 王豫跃 李成新 《机械工人（热加工）》 2007年第5期24-26,30,共4页
采用纳米结构WC-12Co粉末通过冷喷涂方法制备了纳米结构WC-Co涂层,测量了粉末粒子沉积的临界速度。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征了涂层微观结构,采用维氏硬度计测定了涂层显微硬度。研究了单个WC-Co粉末粒子的沉积行为,为了... 采用纳米结构WC-12Co粉末通过冷喷涂方法制备了纳米结构WC-Co涂层,测量了粉末粒子沉积的临界速度。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征了涂层微观结构,采用维氏硬度计测定了涂层显微硬度。研究了单个WC-Co粉末粒子的沉积行为,为了比较分析涂层与相应烧结块材的性能差异,测量了WC颗粒尺寸。研究结果表明,采用纳米结构WC-12Co粉末可以成功制备纳米结构WC-Co涂层;涂层组织致密,喷涂粉末中的纳米结构在冷喷涂过程中完全移植到了涂层。涂层的维氏显微硬度达到1820 HV0．3,与相应烧结纳米WC-Co块材的硬度相当。并对WC-Co粉末的沉积行为与粉末结构对涂层的影响进行了分析讨论。 展开更多
关键词 wc-CO涂层 纳米结构 结构表征 冷喷涂 制备 wc-12CO wc-Co粉末 维氏硬度计
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碳添加对WC-9%Ni-1.5%Cr硬质合金微观组织和性能的影响
7
作者 刘超 孔德方 +4 位作者 龙宁华 金鹏 徐涛 曾瑞霖 张卫兵 《硬质合金》 2025年第3期183-190,共8页
以WC-Ni基硬质合金为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、力学性能和电化学性能测试技术研究了不同碳添加量(0,0.1%,0.2%)对WC-9%Ni-1.5%Cr硬质合金的微观组织、物相分布、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:碳添... 以WC-Ni基硬质合金为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、力学性能和电化学性能测试技术研究了不同碳添加量(0,0.1%,0.2%)对WC-9%Ni-1.5%Cr硬质合金的微观组织、物相分布、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:碳添加量对合金的粒径大小影响不大,WC平均粒径基本一致且合金处于WC和fcc-Ni两相区。随着碳含量的增加,WC-9%Ni-1.5%Cr硬质合金的硬度和耐腐蚀性能呈现先下降后上升的趋势,而合金的密度和断裂韧性呈现先上升后下降的趋势。当碳含量为0.1%时,合金的密度(14.31 g/cm^(3))、硬度(1790HV30)和断裂韧性(9.97 MPa·m^(1/2))达到最佳平衡,且此时其在酸性环境中耐腐蚀性能最好。 展开更多
关键词 wc-9%Ni-1.5%Cr硬质合金 微观组织 物相分布 力学性能 耐腐蚀性能
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激光增材制造WC-12Co硬质合金圆柱形内部结构及其微波后处理
8
作者 季文彬 吴润禾 +2 位作者 戴士杰 郭延昭 李明洋 《复合材料学报》 北大核心 2025年第7期4051-4062,共12页
首先采用了选区激光熔化(SLM)不同扫描策略制备了WC-12Co硬质合金试样,研究了扫描策略对成形试样的影响规律,优化出最佳成形工艺。使用优化后的参数成形了圆柱形内部结构试样并进行微波后处理,分析微波后处理工艺对试样相对密度、维氏... 首先采用了选区激光熔化(SLM)不同扫描策略制备了WC-12Co硬质合金试样,研究了扫描策略对成形试样的影响规律,优化出最佳成形工艺。使用优化后的参数成形了圆柱形内部结构试样并进行微波后处理,分析微波后处理工艺对试样相对密度、维氏硬度和形状精度的影响规律。结果表明,最适用于打印WC-12Co硬质合金的是棋盘格扫描策略,在成形能力、相对密度、维氏硬度和组织均匀性方面均优于其他扫描策略,调整扫描间距为30μm后,试样相对密度达到最高91.6%,维氏硬度则达到1324 HV,且棋盘格扫描策略成形圆柱形内部结构的精度也更佳;当微波热处理升温速率为40℃/min、温度为1300℃、保温时间为20 min时,试样微观缺陷数量与热处理前相比大幅减少,材料相对密度与维氏硬度显著提高,但热处理会导致部分WC晶粒尺寸增大,此时试样相对密度达到96.1%,维氏硬度达到1435 HV,且热处理后圆柱形内部结构试样的精度没有被破坏。 展开更多
关键词 选区激光熔化 扫描策略 wc-12CO 圆柱形内部结构 微波后处理
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SAPS制备WC-10Co-4Cr涂层替代电镀Cr层的摩擦学性能
9
作者 刘继彬 王亦奇 +3 位作者 李振东 张艳静 袁泉 汪瑞军 《焊接》 2025年第5期54-61,共8页
【目的】对比研究超音速高能等离子喷涂技术(Supersonic atmospheric plasma spraying,SAPS)替代电镀Cr技术的摩擦学性能。【方法】分别在高速钢(HSS)和钛合金(TC4)表面通过SAPS制备WC-10Co-4Cr涂层,通过电镀工艺制备Cr层。利用扫描电... 【目的】对比研究超音速高能等离子喷涂技术(Supersonic atmospheric plasma spraying,SAPS)替代电镀Cr技术的摩擦学性能。【方法】分别在高速钢(HSS)和钛合金(TC4)表面通过SAPS制备WC-10Co-4Cr涂层,通过电镀工艺制备Cr层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、万能拉伸试验机、摩擦磨损试验机、三维白光干涉扫描轮廓仪,对涂层的表面形貌、表面成分、物相组成、显微硬度、摩擦磨损性能进行测试分析。【结果】SAPS制备WC-10Co-4Cr涂层的结构致密,不存在类似电镀Cr层的微观裂纹,但有少量孔隙存在。WC-10Co-4Cr涂层显微硬度约为电镀Cr层的1.5倍,结合强度约为电镀Cr层的4倍;WC-10Co-4Cr涂层的摩擦系数明显小于电镀Cr层,磨损体积约为电镀Cr层的1/38。【结论】SAPS制备WC-10Co-4Cr涂层摩擦学性能明显优于电镀Cr层。 展开更多
关键词 超音速高能等离子喷涂技术 wc-10Co-4Cr涂层 电镀Cr层 显微组织 摩擦学性能
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火花等离子烧结制备超细晶WC-10Co-VC合金
10
作者 邓孝纯 周国治 张国华 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第4期527-535,共9页
以自制超细VC粉为晶粒抑制剂,采用放电等离子烧结技术(SPS, Spark Plasma Sintering)成功制备了超硬WC-10Co-VC合金,并详细研究了VC含量对合金致密化程度、晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明,VC的加入降低了合金的相对密度,但抑制了... 以自制超细VC粉为晶粒抑制剂,采用放电等离子烧结技术(SPS, Spark Plasma Sintering)成功制备了超硬WC-10Co-VC合金,并详细研究了VC含量对合金致密化程度、晶粒尺寸和力学性能的影响。结果表明,VC的加入降低了合金的相对密度,但抑制了晶粒长大。此外,随着VC含量的增加,合金的硬度和韧性都呈先增强后减弱的趋势。当VC添加量为3%时,在固溶强化和细晶强化的作用下,合金的硬度达到了最大值2235 HV_(30)。小尺寸晶粒不仅增加了裂纹偏转频率,而且延长了裂纹扩展路径,这增加了裂纹扩展的能量消耗,从而提高了合金的断裂韧性。 展开更多
关键词 wc-CO硬质合金 细晶强化 固溶强化 增韧机理 火花等离子烧结
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热喷涂WC-Ni粒子沉积速度对涂层组织及力学特性的影响
11
作者 苑菁茹 朱小鹏 +2 位作者 何晋 胡培培 雷明凯 《表面技术》 北大核心 2025年第13期203-213,共11页
目的以超音速火焰喷涂WC-Ni涂层的氧气/煤油化学计量比λ为特征工艺参数,研究工艺参数对涂层组织结构与力学特性的影响机理。方法固定λ值为1.05,调节煤油与氧气流量,在相同喷距下实现WC-Ni粒子沉积温度相近、沉积速度不同的条件,制备... 目的以超音速火焰喷涂WC-Ni涂层的氧气/煤油化学计量比λ为特征工艺参数,研究工艺参数对涂层组织结构与力学特性的影响机理。方法固定λ值为1.05,调节煤油与氧气流量,在相同喷距下实现WC-Ni粒子沉积温度相近、沉积速度不同的条件,制备涂层并分析其孔隙率、相结构及显微硬度、弹性模量、断裂韧性的变化规律。结果当煤油流量从19.3 L/h增至23.8 L/h,喷枪燃烧室压力从0.66 MPa增至0.76 MPa时,在喷距350 mm处粒子温度为(1682±6)℃,粒子平均速度从847 m/s增至916 m/s。随着粒子沉积速度的增加,涂层表面和横截面的微观孔隙率呈下降趋势,且表面孔隙率低于横截面;WC相保留率呈上升趋势,从71.4%增至82.3%,其氧化分解产物金属W含量(质量分数)从9.5%降至3.4%。涂层表面与横截面显微硬度值均随粒子沉积速度的增加而增大,范围为7.8~10.3 GPa,且横截面与表面硬度值逐渐趋于一致,弹性模量从313 GPa增至405 GPa。此外,采用大载荷维氏硬度计测量涂层表面断裂韧性,结合压痕尖端与棱边裂纹特征,分析了喷涂粒子沉积速度与涂层断裂力学行为的相关性。结论在该WC-Ni粒子沉积温度与速度区间内,更高的粒子沉积速度增加了沉积撞击动能,使沉积粒子扁平化变形更加充分,显著减少了扁平粒子间界面微观缺陷,提高了涂层致密度及粒子间结合强度;飞行粒子速度的增加缩短了其在焰流中的加热时间,减少了WC相的氧化分解,使涂层中WC相保留率升高;这些因素共同促进了涂层显微硬度和弹性模量的提升。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 wc-Ni涂层 喷涂粒子速度 表面完整性 涂层力学性能
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宽温域条件下超细晶WC-6Co硬质合金摩擦磨损性能:钛合金和轴承钢摩擦配副的影响
12
作者 戴梓扬 于源 +2 位作者 刘育林 方广凯 乔竹辉 《铸造技术》 2025年第7期680-688,共9页
利用放电等离子烧结制备出了超细晶WC-6Co硬质合金,研究了摩擦配副(TC4钛合金和GCr15轴承钢)对宽温域条件下超细晶WC-6Co硬质合金摩擦磨损性能的影响。结果表明,超细晶WC-Co硬质合金与TC4钛合金对磨时,在25~300℃,摩擦系数低,几乎未发... 利用放电等离子烧结制备出了超细晶WC-6Co硬质合金,研究了摩擦配副(TC4钛合金和GCr15轴承钢)对宽温域条件下超细晶WC-6Co硬质合金摩擦磨损性能的影响。结果表明,超细晶WC-Co硬质合金与TC4钛合金对磨时,在25~300℃,摩擦系数低,几乎未发生磨损,磨损机制为轻微的黏着磨损;在500℃,磨损表面的黏着磨损加剧,并发生氧化磨损,导致摩擦系数快速增大;在700℃,硬质合金开始发生磨损。与GCr15轴承钢对磨时,硬质合金发生明显磨损,摩擦系数和磨损率随着环境温度的增大,呈现逐步增大趋势,室温和700℃磨损率分别为2.17×10^(-8)和6.81×10^(-8)mm^(3)/(N·m);磨损机制为随着温度提高逐渐加剧的磨粒磨损,在高温环境下同时发生了氧化磨损。 展开更多
关键词 超细晶wc-6Co硬质合金 宽温域 摩擦磨损 摩擦配副 磨损机制
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超音速火焰喷涂WC-12Co涂层研究进展 被引量：2
13
作者 司永礼 南健 +4 位作者 谢亮军 宋圣强 代雪婷 沐志刚 邹俊文 《材料保护》 2025年第4期103-112,共10页
超音速火焰喷涂作为重要的表面工程与再制造技术之一,通过在材料表面制备防护与功能涂层,实现零部件的表面防护,完成损伤产品的再制造。采用超音速火焰喷涂技术制备WC-12Co涂层对于改善零部件基体材料表面耐磨性能、延长使用寿命具有重... 超音速火焰喷涂作为重要的表面工程与再制造技术之一,通过在材料表面制备防护与功能涂层,实现零部件的表面防护,完成损伤产品的再制造。采用超音速火焰喷涂技术制备WC-12Co涂层对于改善零部件基体材料表面耐磨性能、延长使用寿命具有重要意义。本文综述了超音速火焰喷涂WC-12Co涂层的喷涂粉末、制备工艺、涂层组织性能调控、流场数值仿真、粒子沉积行为、工程材料表面防护及涂层后处理等的研究成果,并对研究与应用进行了展望,提出涂层性能与防护的考核评价研究、喷涂过程的数值仿真与试验验证研究、工程应用研究等研究领域值得持续关注。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 wc-12CO 组织结构 研究现状 耐磨性能 耐腐蚀性能
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粗晶WC-Co硬质合金原料制备研究进展
14
作者 杨健 陈宇航 +1 位作者 黄丽容 李勇 《材料研究与应用》 2025年第6期1015-1022,共8页
粗晶WC-Co具有高硬度、高耐磨性、高抗压强度、高弹性模量,以及良好的断裂韧性、高温性能、耐蚀性、抗氧化性等特性,在石油钻采、矿山和煤矿开采、凿岩和隧道施工,及耐磨性提升等领域得到广泛应用。近年来,随着制造业向高端化、智能化... 粗晶WC-Co具有高硬度、高耐磨性、高抗压强度、高弹性模量,以及良好的断裂韧性、高温性能、耐蚀性、抗氧化性等特性,在石油钻采、矿山和煤矿开采、凿岩和隧道施工,及耐磨性提升等领域得到广泛应用。近年来,随着制造业向高端化、智能化方向发展,对硬质合金性能提出了更高的要求,而原料制备作为影响合金性能的关键环节,其研究进展备受关注。针对硬质合金的硬度和强度相互排斥,即耐磨性和韧性的此消彼长的问题,本文综述了粗晶WC-Co硬质合金原料制备的研究现状。重点围绕粗晶WC粉末制备方法、碳含量调控、粘结剂选择、多尺度WC粉末复合技术、混合和球磨工艺优化等方面的技术进展进行了分析。尤其是,在多尺度WC粉末复合技术领域,通过双峰/多峰粒度配比构建的粗-细晶协同结构,成功实现了合金断裂韧性与耐磨性的协同提升,标志着硬质合金设计从单一性能优化向多目标协同调控的重要转变。同时,还探讨了改进工艺设备、优化工艺和材料配方的发展路径,揭示了原料制备向高纯化、均匀化和高效化发展的趋势,以及纳米技术和3D打印技术等新型制备技术的应用前景。 展开更多
关键词 wc-CO硬质合金 粗晶 原料制备 WC粉 碳含量 粘结剂 混合 球磨
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两步法合成WC-Co复合粉末及其烧结性能研究
15
作者 姚语涵 董洪峰 +3 位作者 张洋 陈顺权 麻继昌 陈振琪 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第5期108-115,共8页
以偏钨酸铵为钨源、硝酸钴为钴源、蔗糖为碳源,通过液相法和还原碳化法结合的两步法成功合成了WC-Co复合粉末,再经烧结制备了WC-Co硬质合金。采用XRD、SEM、EDS、FT-IR、显微硬度计等手段研究了不同还原碳化温度对WC-Co复合粉末物相组... 以偏钨酸铵为钨源、硝酸钴为钴源、蔗糖为碳源,通过液相法和还原碳化法结合的两步法成功合成了WC-Co复合粉末,再经烧结制备了WC-Co硬质合金。采用XRD、SEM、EDS、FT-IR、显微硬度计等手段研究了不同还原碳化温度对WC-Co复合粉末物相组成、颗粒形貌、粒度及烧结成型性能的影响;对比分析了实验制备的WC-Co复合粉末、硬质合金和商用WC-Co复合粉末、硬质合金的微观形貌和粒度。结果表明:还原碳化温度显著影响粉末微观结构,900~1200℃时,WC-Co复合粉末中存在Co_(3)W_(3)C、Co_(3)W_(9)C等脱碳相;1300~1400℃时,反应完全,仅含WC和Co相。随还原碳化温度升高,WC-Co复合粉末粒度逐渐增大(900℃时约0.21μm,1400℃时达0.97μm),形貌演变如下:等轴状→等轴状、棒状、片状混合→等轴状→局部棒状。与商用WC-Co硬质合金相比,经1300℃还原碳化的WC-Co复合粉末烧结后制备的硬质合金中,W、C、Co元素分布更均匀,但相对密度(72.93%)和硬度(5.6 GPa)偏低。 展开更多
关键词 wc-Co复合粉末 液相法 还原碳化法 温度 微观形貌 颗粒尺寸 烧结性能 硬质合金
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超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层及其耐微动磨损性能
16
作者 杨雨晨 吴静 袁福河 《材料研究与应用》 2025年第2期308-313,共6页
航空、舰船用发动机零部件的喷涂耐磨涂层需具有抗摩擦磨损性能,其中碳化钨(WC-Co)涂层是500℃以下最常使用的耐磨涂层之一。然而,目前使用的WC-12Co等常规碳化钨耐磨涂层在高温、高湿、高盐等海洋环境下耐腐蚀性能较差,使用寿命较短,... 航空、舰船用发动机零部件的喷涂耐磨涂层需具有抗摩擦磨损性能,其中碳化钨(WC-Co)涂层是500℃以下最常使用的耐磨涂层之一。然而,目前使用的WC-12Co等常规碳化钨耐磨涂层在高温、高湿、高盐等海洋环境下耐腐蚀性能较差,使用寿命较短,使长期在海洋腐蚀环境下服役的舰船用发动机的压气机机匣等涂层零件存在过早失效的风险。超音速火焰(HVOF)喷涂,可使喷涂粉末颗粒的速率达600—1000 m·s^(-1),对零件喷涂表面的冲击动能大,制备出的涂层孔隙率小、组织致密、硬度高、拉伸结合强度大且加工后表面光滑,具有显著的耐磨损性能。HVOF喷涂制备的WC-10Co4Cr涂层,由于粉末中细小碳化钨(WC)颗粒和Co金属合金粘结剂中固溶的金属铬(Cr)可增强涂层的抗腐蚀性能,从而延长磨损零件在海洋环境中的使用寿命。因此,以煤油和氧气为喷涂燃料,采用超音速火焰喷涂喷雾干燥烧结WC-10Co4Cr粉末的方法,在GH907变形高温合金基体试样表面制备WC-10Co4Cr耐磨耐腐蚀涂层。结果表明,WC-10Co4Cr涂层为高密度涂层,孔隙率为0.63%,表面颗粒细小且粗糙度(Ra)值在2.5μm以下。这是由于在喷涂过程中,喷雾烧结粉末中强化相WC颗粒棱角部位固溶在熔融Co合金中,且均匀、弥散分布在涂层内。XRD分析结果表明,WC-10Co4Cr涂层主要由WC和Co非晶合金两相组成,另外还有少量的W_(2)C相。说明,喷涂WC-10Co4Cr耐磨耐腐蚀涂层具有较高的拉伸结合强度和表面洛氏硬度值。与GH907变形高温合金相比,WC-10Co4Cr涂层的微动磨损摩擦系数减小了25%,微动磨损体积仅为GH907高温合金的15%。表明,HVOF喷涂WC-10Co4Cr涂层具有优异的耐微动磨损性能,促进了其在舰船动力装备上的应用,从而使合金零部件免遭受微动磨损和腐蚀损伤失效。 展开更多
关键词 超音速火焰喷涂 wc-10Co4Cr 耐磨涂层 显微组织 非晶相 洛氏硬度 拉伸结合强度 微动磨损
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300M钢基体上高速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳和抗盐雾腐蚀性能 被引量：57
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作者 周克崧 邓春明 +2 位作者 刘敏 宋进兵 邓畅光 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期671-676,共6页
以涂层在飞机起落架的应用作为研究背景,在300M超高强钢基体上对替代电镀硬铬的两种高速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳和抗中性盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,两种有涂层的300M钢的疲劳寿命均高于无涂层300M钢,如考虑扣除... 以涂层在飞机起落架的应用作为研究背景,在300M超高强钢基体上对替代电镀硬铬的两种高速火焰喷涂WC-17Co和WC-10Co4Cr涂层的疲劳和抗中性盐雾腐蚀性能进行了研究。结果表明,两种有涂层的300M钢的疲劳寿命均高于无涂层300M钢,如考虑扣除涂层承受载荷,有涂层的300M钢与无涂层300M钢的疲劳寿命相当。喷砂镶嵌在基体表面的刚玉砂粒导致有WC-10Co4Cr涂层的疲劳寿命低于有WC-17Co涂层的300M钢。两种涂层对基体的疲劳性能都没有负面影响;两种涂层都提高了300M钢的抗盐雾腐蚀性能,但有WC-10Co4Cr涂层的300M钢表现出更好的抗盐雾腐蚀性能。综合比较两种涂层的性能,高速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层是更好的电镀铬替代涂层。 展开更多
关键词 300M钢 高速火焰喷涂 wc-17Co涂层 wc-10Co4Cr涂层 疲劳 盐雾腐蚀
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TaC抑制剂在WC-Co基硬质合金中应用的研究进展 被引量：1
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作者 朱宝山 程祥 +2 位作者 谢小龙 叶育伟 陈颢 《江西冶金》 2025年第3期234-242,共9页
WC-Co基硬质合金在成分一定的情况下,通过添加抑制剂减小晶粒尺寸是提升合金综合性能的一种有效且常用的方法。本文围绕TaC抑制剂在WC-Co基硬质合金中应用的研究进展,综述了TaC抑制剂对WC-Co基硬质合金晶粒尺寸、晶界结构、合金性能(物... WC-Co基硬质合金在成分一定的情况下,通过添加抑制剂减小晶粒尺寸是提升合金综合性能的一种有效且常用的方法。本文围绕TaC抑制剂在WC-Co基硬质合金中应用的研究进展,综述了TaC抑制剂对WC-Co基硬质合金晶粒尺寸、晶界结构、合金性能(物理性能、化学性能、力学性能)的影响,总结了TaC的抑制机理。最后,本文对TaC在WC-Co基硬质合金中应用的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 TaC抑制剂 wc-Co基硬质合金 晶粒尺寸 组织结构 性能
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配碳量对超细晶WC-6Co硬质合金组织性能的影响
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作者 傅声华 肖森 +3 位作者 邓玲玲 吴益群 曾晓路 金家成 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期109-115,共7页
以超细晶WC-6Co-0.7Cr_(3)C_(2)-0.4VC硬质合金为研究对象,分别配制了6组不同配碳量(质量分数)的混合料,经压制、烧结制备出不同碳含量的硬质合金;采用金相显微镜、扫描电镜、磁饱和仪、矫顽磁力计、排水法、维氏硬度计和力学试验机分... 以超细晶WC-6Co-0.7Cr_(3)C_(2)-0.4VC硬质合金为研究对象,分别配制了6组不同配碳量(质量分数)的混合料,经压制、烧结制备出不同碳含量的硬质合金;采用金相显微镜、扫描电镜、磁饱和仪、矫顽磁力计、排水法、维氏硬度计和力学试验机分析了配碳量对硬质合金微观组织以及物理力学性能的影响。结果表明:配碳量为5.74%、5.78%的硬质合金处于WC+Co两相区;当配碳量低于5.74%时,合金基体中出现脱碳相(η相);而当配碳量高于5.78%时,合金基体出现雪花状渗碳相(C相)。随着配碳量的增加,硬质合金的相对饱和磁化强度先逐渐增大后略有降低,矫顽力及密度整体上逐渐下降;维氏硬度逐渐降低,开裂韧性先升高后降低再略有回升,横向断裂强度先急剧升高后逐渐降低。当配碳量控制在5.74%~5.78%时,硬质合金处于WC+Co两相区,可获得较佳的硬度、强度与韧性匹配。配碳量为5.66%的合金断口存在点状脱碳相,该相成为断裂源降低了合金强度和韧性;配碳量为5.74%的两相区合金断口组织形貌均匀,无组织缺陷;配碳量为5.86%的合金断口存在黑色渗碳相,该相降低了合金的强度、硬度和韧性。 展开更多
关键词 超细晶硬质合金 wc-6Co 配碳量 微观组织 渗碳 脱碳 磁性能 力学性能
原文传递
Y_(2)O_(3)改性WC-Co基涂层高温磨损性能的研究
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作者 刘日新 罗显芝 +5 位作者 尹垲真 孙云龙 黄雨 刘德武 许杰 彭文屹 《铜业工程》 2025年第1期104-111,共8页
本文研究了添加不同质量分数Y_(2)O_(3)(0%,0.2%,0.6%,1%)对等离子熔覆WC-Co基(含40%WC)涂层组织和性能的影响。结果表明,Y_(2)O_(3)改性涂层主要由γ-Co相、FeNi相、Cr_(23)C_(6)相以及含W相构成。随着Y_(2)O_(3)质量分数的逐步增加,... 本文研究了添加不同质量分数Y_(2)O_(3)(0%,0.2%,0.6%,1%)对等离子熔覆WC-Co基(含40%WC)涂层组织和性能的影响。结果表明,Y_(2)O_(3)改性涂层主要由γ-Co相、FeNi相、Cr_(23)C_(6)相以及含W相构成。随着Y_(2)O_(3)质量分数的逐步增加,涂层的微观组织先细化后粗化,涂层的平均显微硬度先增大后减小,涂层的高温(600℃)耐磨性能先上升后下降。当Y_(2)O_(3)质量分数为0.6%时,涂层的显微硬度与耐磨性最好[显微硬度为HV 996,磨损率为(2.06×10^(-5))mm^(3)/(N·m)],相较未添加Y_(2)O_(3)的涂层,磨损率降低了34.8%。对含有不同质量分数Y_(2)O_(3)的WC-Co基涂层的高温磨损机制分析表明,适量添加Y_(2)O_(3)可降低WC-Co基涂层的氧化磨损和粘着磨损。 展开更多
关键词 等离子熔覆 Y_(2)O_(3) wc-Co基涂层 高温磨损性能 显微组织
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