【摘 要】
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晶粒尺寸≥5μm的WC-Co超粗晶硬质合金具有优异的抗热疲劳、抗热冲击性能,因此在矿用和挖掘工具、冷镦模具、轧机轧辊等极端工况条件下服役的耐磨工模具领域得到了广泛应用。
【机 构】
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北京工业大学材料科学与工程学院/新型功能材料教育部重点实验室;
【基金项目】
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国家重点研发计划(No.2018YFB0703902,No.2016YFB0700503);国家自然科学基金(No.51631002;No.51425101)
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晶粒尺寸≥5μm的WC-Co超粗晶硬质合金具有优异的抗热疲劳、抗热冲击性能,因此在矿用和挖掘工具、冷镦模具、轧机轧辊等极端工况条件下服役的耐磨工模具领域得到了广泛应用。工模具的服役寿命取决于超粗晶硬质合金材料外力作用下的力学性能及机制。本文旨在研究不同温度下超粗晶硬质合金的压缩性能及变形机制,并以此为指导,制备高性能超粗晶硬质合金。在近原位实验设计结合显微组织的EBSD、TEM观测和分析的基础上,获得不同温度(室温-600℃)下影响超粗晶硬质合金变形的主要因素;以能量为基础,定量研究各影响因素对合金变形的贡献,并据此设计出高性能超粗晶硬质合金。结果表明:WC内存在大量不均匀分布的位错,由此位错产生储存能量及WC变形及移动消耗的能量远大于Co相变形及流动所消耗的能量,单位体积WC消耗的能量与Co相当,成为决定超粗晶硬质合金变形的关键因素;并据此设计出高性能的超粗晶硬质合金。
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