【摘 要】
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钢结硬质合金具有高硬度、高耐磨性的特点,其被广泛的应用在工业生产的各个领域。日益发展的工业水平对钢结硬质合金的要求越来越高,包括对其塑韧性的关注度在增加。对钢结硬质合金的种类需求也越来越多,逐步向个性化专用材料的方向发展。本文在经典材质H13钢的基础上,采用调整合金化学成分的方式来设计新型耐磨钢,以新型耐磨钢作为粘结相,研究开发出拥有良好的综合力学性能的钢结硬质合金。首先炼制不同成分的新型耐磨钢,
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钢结硬质合金具有高硬度、高耐磨性的特点,其被广泛的应用在工业生产的各个领域。日益发展的工业水平对钢结硬质合金的要求越来越高,包括对其塑韧性的关注度在增加。对钢结硬质合金的种类需求也越来越多,逐步向个性化专用材料的方向发展。本文在经典材质H13钢的基础上,采用调整合金化学成分的方式来设计新型耐磨钢,以新型耐磨钢作为粘结相,研究开发出拥有良好的综合力学性能的钢结硬质合金。首先炼制不同成分的新型耐磨钢,然后将新型耐磨钢通过雾化法加工成粉末,根据颗粒堆积原理及相关文献计算出合适粒度的硬质相颗粒,利用筛分机获得所需粒度的硬质相颗粒,通过球磨混合的方法将硬质相Ti C、WC和粘结相充分均匀的混合。利用放电等离子烧结将混合粉末烧制成型,对烧结体进行组织性能研究。达到高硬度、高耐磨性与塑韧性良好配合的实际应用要求。放电等离子烧结制备新型钢结硬质合金76Y30、76Y40、76Y50,在最佳工艺下三种新型钢结硬质合金的致密度达到最高,分别为99.8%、99.3%、99.3%。同时,硬度达到最高,分别49.8 HRC、56.2 HRC、62.1 HRC。三种钢结硬质合金中76Y40的抗弯强度最高为1212 MPa。同时,通过热压缩模拟试验对新型钢结硬质合金粉末的热变形行为进行研究,最佳工艺为1070℃、0.01 s-1、70%压下量,该工艺下获得最为致密的钢结硬质合金组织及与H13钢有较好的的冶金结合。淬回火热处理方法显著的提高了新型钢结硬质合金的硬度水平,淬火加高温回火后76Y30、76Y40、76Y50试验料硬度分别达到了58.3 HRC、60.8 HRC、66.5 HRC,并与热处理态的H13钢进行对比摩擦磨损试验。通过磨损失重、摩擦系数与磨损形貌的分析对比评价了耐磨性水平。四种试验料的耐磨性高低顺序依次为:76Y50﹥76Y40﹥76Y30﹥H13钢。
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