發(fā)布時間：2017-12-15 12:30

  本文關鍵詞：TiC-CrMo鋼鋼結硬質合金的制備與性能研究

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【摘要】：鋼結硬質合金硬度高、比重小、耐磨性好,廣泛應用于工模具、量具和耐磨零件。目前,與國外同類材料相比,國產(chǎn)鋼結硬質合金常常存在孔隙率過高、強度低以及不均勻等問題。本文采用傳統(tǒng)粉末冶金方法制備含鉻低合金鋼鋼結硬質合金,通過對TiC粉和鋼基體原料粉的優(yōu)選,以及工藝的優(yōu)化,以期提高鋼結硬質合金的性能。本文首先基于GT35鋼結硬質合金對球磨工藝、燒結工藝和熱處理工藝進行優(yōu)化。結果表明,球磨44小時、燒結溫度為1440℃C、600 ℃C后升溫速度為1 ℃C ·min-1,熱處理后能得到密度和強度較高的樣品:密度為6.40 g·cm-3、抗彎強度為1602 MPa。使用不同配碳量以及不同化合碳含量的碳化鈦作為原料,結果發(fā)現(xiàn)配碳量(原料總碳)為7.50 wt%的時候,鋼結合金得到最好的綜合性能。使用化合碳含量較高(19.15 wt%)的碳化鈦能得到較高的綜合性能:硬度為68 HRC左右、抗彎強度為1726 MPa。采用不同的鐵粉(還原鐵粉、電解鐵粉、羰基體粉)制備鋼結硬質合金,其中使用還原鐵粉制備的合金的性能最低,使用電解鐵粉作次之,使用羰基鐵粉制備的鋼結合金的性能最高:硬度70 HRC、抗彎強度2120 MPa。利用微碳鉻鐵粉作為鉻源用于制備鋼結硬質合金,并和純鉻粉以及冶金用鉻鐵粉進行了對比。微碳鉻鐵粉具有較小的顆粒尺寸及較高的純度使得制備的合金具有較高的性能:硬度68 HRC、抗彎強度1893 MPa;利用微碳鉻鐵粉為鉻源,制備鉻含量為2.34、6、10 wt%的鋼結硬質合金。隨著鉻含量的增加,樣品的強度逐漸下降,硬度先升高后降低。在相同的條件下,鉻含量為6 wt%的樣品的耐磨性能最好,其次是鉻含量為10 wt%的樣品,鉻含量為2.34 wt%的樣品的耐磨性能最差。使用微碳鉻鐵粉制備的鉻含量為2.34 wt%的樣品的耐磨性能較高碳鉻鐵制備的樣品提高了大約39.3%,大約是YG25鋼結硬質合金耐磨性的2.1倍。我們對用量較大的鉻含量為2.34 wt%的鋼結硬質合金進行了優(yōu)化實驗。采用羰基鐵粉、化合碳含量為19.15 wt%的碳化鈦粉、微碳鉻鐵粉為原料,其中配碳量為7.5 wt%、球磨時間為44 h、燒結溫度為1440 ℃、600 ℃-燒結溫度的升溫速度為1 ℃min-1。經(jīng)過熱處理后樣品的硬度為70 HRC、抗彎強度為2286 MPa、沖擊韌性為7.2 J/cm~2。
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG135.5

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本文編號：1291994