Os carbonetos de WC Co s?o fáceis de oxidar e decompor em aplica??es de alta temperatura, que apresentam muitos problemas, como fragilidade, fratura frágil, amolecimento de processamento e quebra de arestas, etc. grandes limita??es. Carbonetos cimentados WC tic co s?o conhecidos por terem resistência ao desgaste, resistência à oxida??o e resistência ao desgaste de cratera.

No entanto, devido ao fato de o tic e sua solu??o sólida serem muito mais frágeis que o WC, essa liga também apresenta defeitos relativamente grandes, ou seja, a tenacidade e a soldabilidade da liga s?o ruins. Além disso, quando o teor de TiC excede 18%, a liga n?o é apenas frágil, mas também difícil de soldar. Além disso, o tic n?o pode melhorar significativamente o desempenho de alta temperatura.

O TAC pode n?o apenas melhorar a resistência à oxida??o do metal duro, mas também inibir o crescimento de gr?os de WC e tic. é um metal duro prático que pode melhorar a resistência do metal duro sem reduzir a resistência ao desgaste do metal duro. O TAC pode aumentar a resistência do metal duro adicionando TAC ao WC tic co metal duro A adi??o de TAC ajuda a reduzir o coeficiente de atrito, reduzindo assim a temperatura da ferramenta. A liga pode suportar uma grande carga de impacto na temperatura de corte. O ponto de fus?o do TAC é t?o alto quanto 3880 ℃. A adi??o de TAC é muito benéfica para melhorar o desempenho da liga em altas temperaturas. Mesmo a 1000 ℃, ainda pode manter uma boa dureza e resistência.

Tic e TAC s?o insolúveis em WC, enquanto WC é solúvel em tic. A solubilidade do WC na solu??o sólida contínua formada pelo TAC é de cerca de 70wt%. A solubilidade do WC na solu??o sólida diminui com o aumento do teor de TAC. As propriedades das ligas WC tic tac Co s?o alcan?adas principalmente ajustando o tic + TAC, a raz?o entre o número de átomos de Ti e o número de átomos ta e o conteúdo de cobalto. Quando a raz?o entre o número de átomos de Ti e o número de átomos de ta e o conteúdo de cobalto s?o fixos, ajustar o conteúdo de TiC + TAC para obter o melhor desempenho tornou-se o foco da pesquisa.

1. As matérias-primas utilizadas neste experimento s?o: pó de WC, pó de carboneto composto [(W, Ti, TA) C] pó e pó de Co. A composi??o química e o tamanho médio de partícula s?o mostrados na Tabela 1.

Tabela 1 Composi??o e tamanho médio de partícula das matérias-primas

Depois que o pó é proporcionado de acordo com a tabela padr?o 2, é moído e misturado no moinho de bolas planetário nd7-2l por 34h, a propor??o de massa do material da bola é 5:1, o meio de moagem é álcool, a quantidade de adi??o é 450ml /kg, a velocidade de moagem é de 228r/min, e a parafina 2wt% é adicionada quatro horas antes do final da moagem. A pasta deve ser peneirada (malha 325), seca a vácuo, peneirada (malha 150) e prensada após a secagem, a press?o de prensagem deve ser de 250Mpa e o tamanho do branco deve ser (25 × 8 × 6,5) mm. As amostras prensadas foram sinterizadas em forno de sinteriza??o a vácuo vsf-223 a 1420 ℃ por 1H.

Tabela 2 propor??o de composi??o de liga%

O método de flex?o de três pontos foi usado para determinar a resistência à flex?o da amostra sinterizada no testador de resistência à compress?o digital sgy-50000. O dado final de resistência foi o valor médio de três amostras. A dureza HRA da amostra foi medida no testador de dureza Rockwell. Foi utilizado o penetrador c?nico diamantado com carga de 600N e angulo do cone de 120°.

O magnetismo de cobalto é medido pelo testador magnético de cobalto e a for?a coercitiva é medida pelo medidor de for?a coercitiva. Depois que a superfície da amostra é aterrada em uma superfície de espelho, a superfície do espelho é corroída pela mistura de igual volume de solu??o de hidróxido de sódio 20% e solu??o de cianeto de potássio 20% e, em seguida, a observa??o metalúrgica é realizada no microscópio eletr?nico de varredura em 4000 vezes. Propriedades magnéticas propriedades magnéticas incluem co magnético e for?a coercitiva HC. Com representa o teor de carbono na liga, HC representa o tamanho de gr?o de WC. De acordo com a norma nacional gb3848-1983, o magnetismo do cobalto e a for?a coercitiva da liga s?o determinados, e os resultados s?o apresentados na Tabela 3. Pode-se observar na tabela 3 que a satura??o magnética relativa COM/CO e a for?a coercitiva HC diminuem com o aumento do teor de carbeto composto (W, Ti, TA) C.

Tabela 3 resultados do teste de magnetismo de cobalto e for?a coercitiva de titanato de cobalto de tungstênio

De um modo geral, o controle do teor de COM sobre 85% de cobalto para garantir que a liga n?o descarboneze, a rela??o COM/CO no grupo 1 é muito menor que 85%, e seu HC também é anormalmente alto. A fase η n?o magnética (co3w3c) aparece na liga, que pertence à estrutura de desodoriza??o séria. Portanto, discutiremos apenas os grupos 2, 3 e 4:

Neste experimento, o teor total de carbono dos grupos 2, 3 e 4 de liga é 7,18wt%, 7,61wt%, 8,04wt%, o teor total de carbono aumenta por sua vez e o HC diminui por sua vez. O tamanho da for?a coercitiva está relacionado ao grau de dispers?o da fase de cobalto e ao teor de carbono da liga. Quanto maior o grau de dispers?o da fase de cobalto, maior é a for?a coercitiva da liga. O grau de dispers?o da fase de cobalto depende do teor de cobalto e do tamanho do gr?o de WC da liga. Quando o teor de cobalto é determinado, quanto mais fino for o gr?o de WC, maior será a for?a coercitiva. Portanto, HC pode ser usado como um índice para medir indiretamente o tamanho de gr?o de WC

O conteúdo de carbono afeta a solu??o sólida de tungstênio em cobalto. Com o aumento do teor de carbono, o teor de tungstênio na fase cobalto diminui. A solu??o sólida de tungstênio em cobalto é 4wt% em liga rica em carbono e 16wt% em liga deficiente em carbono. Como w pode inibir a dissolu??o e precipita??o do WC na fase γ, o WC é refinado e o HC é alto, ent?o o teor de carbono total aumenta por sua vez, o gr?o de WC engrossa e o HC diminui. 2.2 os resultados do teste de dureza e resistência à flex?o da influência da microestrutura nas propriedades mecanicas da liga s?o mostrados na Figura 1. A resistência à flex?o aumenta com o aumento do teor de C do carboneto composto (W, Ti, TA ), enquanto a dureza é o oposto.

Fig. 1 resultados do teste de dureza e resistência à flex?o de titanato de cobalto de tungstênio

Com a diminui??o do teor de C nos carbonetos compostos (W, Ti, TA), o HC aumenta, ou seja, o refinamento do gr?o de WC. A dureza aumenta com o refinamento dos gr?os de WC quando o teor de cobalto é constante. Isso ocorre porque a liga é refor?ada através do contorno de gr?o e contorno de fase, e o refinamento do gr?o de carboneto aumentará sua solubilidade na fase de liga??o, e a dureza da fase γ também será aumentada, o que levará ao aumento da dureza de toda a liga.

No entanto, o efeito do tamanho de gr?o WC na tenacidade à fratura é mais complexo. Para a liga com tamanho de gr?o menor que submicron, as principais trincas de indenta??o s?o deflex?o de trincas (intergranular) e ponte de tenacidade, com uma pequena quantidade de fratura transgranular.

à medida que o tamanho das partículas de WC se torna mais fino, a probabilidade de defeitos nos gr?os diminui e a resistência das partículas aumenta, resultando na diminui??o da fratura transgranular e no aumento da fratura intergranular. Para a liga com granulometria grande, existem apenas quatro sistemas de deslizamento independentes no cristal WC. Com o aumento do tamanho de gr?o do WC, a deflex?o e bifurca??o da trinca aumentam, resultando no aumento da área superficial de fratura e tenacidade. Portanto, n?o é preciso julgar a resistência à flex?o apenas pelo tamanho de gr?o, e sua microestrutura também deve ser analisada.

A estrutura metalúrgica do carboneto cimentado com quatro diferentes carbonetos compostos (W, Ti, TA) teor de C é mostrada na Figura 2. Com o aumento do teor de (W, Ti, TA) C, a forma do WC tende a ser regular. A maioria dos WC na Figura 2a s?o barras longas irregulares dispostas de forma intensiva. O tamanho médio de gr?o do WC é relativamente fino, mas seu grau adjacente é alto, o que é causado pela cristaliza??o insuficiente do WC, a fase de cobalto n?o envolve completamente o WC e a espessura é irregular. E há gr?os de WC triangulares grosseiros. Quando a fase η se decomp?e, o CO é precipitado, resultando em co-enriquecimento local. Ao mesmo tempo, W e C precipitam nos gr?os de WC circundantes para formar gr?os de WC triangulares grosseiros. Da figura 2a-2d, pode-se ver que a forma, tamanho e distribui??o dos gr?os de WC têm mudan?as óbvias. Os gr?os de WC tendem a forma de placa regular, a adjacência dos gr?os diminui e o caminho livre médio λ da fase de liga??o aumenta. Na Figura 2D, os gr?os de WC s?o bem desenvolvidos, com distribui??o de tamanho de partícula estreita, baixo grau de gr?os adjacentes grosseiros, grande caminho livre médio λ de fase de liga??o, a maioria dos quais s?o cerca de 1,0 μ m WC de placa e uma pequena quantidade de triangulo WC em torno de 200nm, todos os quais s?o distribui??o de dispers?o.

Fig. 2 imagem metalográfica do teor de C de diferentes carbonetos compostos (W, Ti, TA) em metal duro

A precipita??o por dissolu??o do WC ocorre no processo de sinteriza??o, o que faz com que o WC com maior energia (partículas pequenas, arestas e cantos da superfície das partículas, protuberancias e pontos de contato) dissolva-se preferencialmente, e faz com que o WC dissolvido em fase líquida se deposite na superfície do WC grande após a precipita??o, o que faz com que o WC pequeno desapare?a e o WC grande aumente, e faz com que as partículas se acumulem mais firmemente dependendo da adapta??o da forma, faz com que a superfície da partícula tenda a ser lisa, e faz com que os dois WCS A distancia entre eles seja encurtada .

No processo de sinteriza??o da liga de baixo cobalto, com o aumento do teor de carbono total, a quantidade de fase líquida e o tempo de reten??o da fase líquida aumentam, o processo de precipita??o de dissolu??o do WC é mais completo, os gr?os de WC se desenvolvem completamente, a superfície é mais lisa, e a distribui??o do tamanho das partículas é mais uniforme. Além disso, com o aumento do teor de carbono total da liga, a solu??o sólida de W em CO diminui, e a diminui??o do teor de W na fase de liga??o melhorará a plasticidade da fase de liga??o, aumentando assim a resistência à flex?o do metal duro. Portanto, a resistência à flex?o aumenta com o aumento do teor de carbono total.

conclus?o

(1) Quando o teor de CO é constante, com o aumento do teor de carbeto composto (W, Ti, TA) C, o teor de carbono total da liga aumenta, o HC diminui, o gr?o de WC engrossa, a solu??o w em CO diminui e a dureza da liga diminui.

(2) A estrutura metalográfica da liga está intimamente relacionada com o teor total de carbono da liga. O teor de carboneto composto (W, Ti, TA) C aumenta, o teor de carbono total da liga aumenta, a adjacência do gr?o WC diminui, a distribui??o do tamanho de partícula se estreita, o caminho livre médio λ da fase de liga??o aumenta e a resistência à flex?o aumenta.

(3) A melhor microestrutura e propriedades do wcta s?o as seguintes: quando o teor total de carbono é 8,04wt%, a dureza é 91,9hra e a resistência à flex?o é 1108mpa.