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在卷烟生产中硬质合金类零件的应用较多,例如喷胶嘴、喇叭嘴、烟舌等都是采用硬质合金加工而成,由于卷烟设备在高速运行的状态下工作,这就对烟机配件的耐磨性、精度和光洁度提出了更高的要求。硬质合金最大的特点就是具有很高的硬度和耐磨性,而且与其他材料相比,硬质合金的使用寿命大大提高,其工件也具有较高的精度和光洁度,硬质合金优良的使用性能使得它在现代工具材料、耐磨材料、耐高温和耐腐蚀材料等方面占据了重要的地位。 本实验首先进行硬质合金牌号的选择,通过探索性实验并结合有关资料选择适合本研究的成形和烧结方法,并确定相关的成形和烧结工艺条件。 硬质合金的耐磨性越好,其硬度越高,但此时硬质合金的脆性就大,不利于零件后期的加工。因此材料的成分设计是本研究的重点,通过在硬质合金混合料中添加Y2O3、CeO2、La2O3,改善硬质合金的可加工性能。实验结果表明添加一定量的稀土氧化物可提高硬质合会的硬度,效果不是非常明显;但稀土氧化物的添加能显著改善硬质合金的耐磨性。 经条件实验和优化实验,在YG6X中添加1.2%CeO2制得的硬质合金与未添加稀土的YG6X合金相比密度提高0.04～0.108g/cm3,硬度提高3～5HRA单位,体积磨损量减少1.482×10-3～1.310×10-3cm3,其性能较好符合课题的要求。基本性能参数如下: 密度:14.293～14.361g/cm3,硬度:88HRA～90HRA,体积磨损量:0.613×10-3～0.441×10-3cm3 通过XRD衍射物相分析,并结合SEM扫描和EDS能谱分析,分析和讨论了稀土氧化物的添加对硬质合金性能的影响,以及添加稀土氧化物后所引起的硬质合金中各相的变化。结果证明添加一定量的稀土氧化物能抑制WC晶粒的生长,WC晶粒明显细化;微量稀土添加剂对硬质合金中WC晶粒度的作用由两个细化和一个长大因素共同决定;稀土对Co粘结相有一定的强化作用,即能提高硬质合金的强度;总之,添加一定量的稀土氧化物使硬质合金的性能得到了改善。