国内梯度结构硬质合金的研究与应用

DP合金的成功应用，促使国内许多学者对缺碳硬质合金渗碳技术开展探索研究。近年来，中南大学粉末冶金厂周健华和孙宝琦、粉末冶金国家重点实验室杨维才、株洲硬质合金厂覃伟坚等采用缺碳硬质合金渗碳技术已成功制备出梯度结构硬质合金，并获得了较好的钴相成分变化梯度。孙绪新等在缺碳硬质合金渗碳技术的基础上，采用富碳势烧结工艺一次性烧结制备出梯度结构硬质合金。先配制远低于正常碳含量的WC-Co合金混合，然后富碳势烧结使试样自表至里形成表面碳势高、内部碳势低的碳梯度。这样，在进人液相烧结阶段时，表面先出现液相，内部后出现液相，且表面的液相量也比内部的液相量多，在合金表面和内部之间形成液相压力差，使Co相由表向里发生质量迁移，形成合理的成分梯度。实验结果表明，上述的富碳势烧结工艺可制备出表面硬度高、耐磨性好，内部强度高、韧性好的梯度结构硬质合金。匡同春等采用直流等离子体射流CVD法在硬质合金表面沉积金刚石膜时发现，化学酸蚀处理的硬质合金表层WC颗粒经等离子体刻蚀脱碳后，生成了等轴状细小的纯W晶粒，随后在沉积金刚石膜过程中硬质合金外表层形成细小的WC层，并自表至里WC颗粒尺寸和粘结相Co含量呈递增梯度分布。目前，正采用新型等离子体表面改性技术，开展硬质合金表面原位梯度化、纳米化改性处理的系统研究工作，已取得突破性进展。经新型等离子体改性复合处理后，YG系(WC-3％～25％Co)硬质合金表面实现原位WC纳米细化，亚晶平均尺寸20～30nm，晶粒平均尺寸80～100nm；WC-20％～25％Fe／Co／Ni钢结硬质合金表面WC亚晶平均尺寸20～30nm，晶粒平均尺寸100～120nm。

合肥工业大学程继贵和夏永红、大连硬质合金厂孙明君等采用粉末分层热压或烧结方法已制备出梯度结构硬质合金，结果均表明梯度结构硬质合金具有良好的综合机械性能。 

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部

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