Cacbua xi m?ng là m?t lo?i cacbua xi m?ng ???c ch? t?o t? quá trình luy?n kim b?t t? h?p ch?t c?ng c?a kim lo?i ch?u l?a và kim lo?i liên k?t. B?i vì ?? c?ng và s?c m?nh t?t c?a nó, nó ???c s? d?ng r?ng r?i trong nhi?u l?nh v?c. V?i yêu c?u v? hi?u su?t nhi?t ?? cao và kh? n?ng ch?ng ?n mòn c?a v?t li?u cacbua xi m?ng ngày càng cao, hi?u su?t c?a v?t li?u cacbua xi m?ng hi?n t?i khó ?áp ?ng yêu c?u s? d?ng. Trong 30 n?m qua, nhi?u h?c gi? ?? th?c hi?n nghiên c?u th? nghi?m các h?p ch?t d?a trên WC và thu ???c m?t lo?t k?t qu? nghiên c?u.

Kim lo?i WC

WC-Co

V?t li?u xi m?ng ???c s? d?ng r?ng r?i trong cacbua vonfram là coban. H? th?ng WC Co ?? ???c nghiên c?u r?ng r?i. Vi?c b? sung CO làm cho WC có ?? ?m và ?? bám dính t?t. Ngoài ra, nh? trong Hình 13.2, vi?c b? sung CO c?ng có th? c?i thi?n ?áng k? s?c m?nh và ?? d?o dai.

Hình 13.3 Máy vi tính ?i?n t? tán x? ng??c c?a b?t WC Co cho th?y c?u trúc bên ngoài và m?t c?t ngang: (a), (b) F8; (c), (d) M8; và (E), (f) C8.

?ng ?? th?c hi?n hình ?nh ?i?n t? tán x? ng??c c?a b?t F8, M8 và C8 và các ph?n ???c ?ánh bóng c?a chúng. Nó ?? ???c quan sát th?y r?ng t?t c? các lo?i b?t có hình d?ng hình c?u ?i?n hình. B?t F8 cho th?y s? tích t? dày ??c c?a các cacbua m?n, trong khi b?t M8 và C8 cho th?y c?u trúc tích l?y t??ng ??i l?ng l?o v?i m?t s? l? chan l?ng. Trên ph?n ?ánh bóng, t?t c? các m?u cho th?y hi?n t??ng tán x? r? ràng, và ?? c?ng và kh? n?ng ch?ng mài mòn t? l? ngh?ch v?i hàm l??ng coban. ?? c?ng Vickers (HV) thay ??i t? 1500 ??n 2000 HV30, và ?? b?n g?y dao ??ng t? 7 ??n 15 MPa M1 / 2. S? thay ??i ?áng k? này là m?t ch?c n?ng c?a thành ph?n cacbua, c?u trúc vi m? và ?? tinh khi?t hóa(chǎn) h?c.

Nói chung, kích th??c h?t càng nh? thì ?? c?ng càng cao và kh? n?ng ch?ng mài mòn càng t?t. T? l? th? tích c?a CO càng cao thì ?? b?n g?y càng cao, nh?ng ?? c?ng và kh? n?ng ch?ng mài mòn càng th?p (Jia et al., 2007). Do ?ó, ?? có ???c hi?u su?t t?t h?n, thay vào ?ó, kh?ng th? tránh kh?i vi?c s? d?ng các v?t li?u xi m?ng khác.

M?t khác, vì nh?ng ly do trên, nó kh?ng khoa h?c trong chi?n l??c và d? ?nh h??ng ??n xu h??ng giá c?. Ngoài ra, s? k?t h?p gi?a WC và b?i ??ng là ?áng lo ng?i vì chúng gay ch?t ng??i nhi?u h?n b?t k? vi?c s? d?ng nào.

WC-Ni

Niken r? h?n và d? ki?m h?n coban. Nó có m?t tài s?n c?ng r?n t?t. Nó có th? ???c s? d?ng ?? c?i thi?n hi?u su?t ?n mòn / oxy hóa(chǎn), ?? b?n nhi?t ?? cao và ch?ng mài mòn trong m?i tr??ng kh?c nghi?t. So v?i h?p kim WC Co, ?? d?o c?a v?t li?u th?p h?n. B?i vì niken hòa tan t?t trong WC, nó ???c s? d?ng làm ch?t k?t dính cho ch?t n?n WC, d?n ??n liên k?t m?nh m? gi?a chúng.

WC-Ag

Vi?c b? sung Ag làm cho WC tr? thành m?t lo?i v?t li?u ch?ng h? quang. D??i tác ??ng c?a dòng quá t?i, WC th??ng ???c t?i trong các thi?t b? chuy?n m?ch, ?i?u này có th? ???c quy cho ?i?n tr? ti?p xúc ?i?n (RC) n?i ti?ng sau này. ?i?u ?áng nói là ?i?n tr? su?t c?a h?n h?p WC Ag gi?m khi t?ng hàm l??ng Ag và ?? c?ng gi?m khi t?ng hàm l??ng Ag, ?i?u này là do s? khác bi?t l?n gi?a ?? c?ng c?a WC và Ag. Ngoài ra, các h?t WC th? có s?c ?? kháng ti?p xúc r?t th?p và ?n ??nh.

Hình 13.4 cho th?y ?i?n tr? ti?p xúc ?i?n trung bình (RC) ???c t?o ra b?i c?ng t?c

Chu k? 11e50 v?i hàm l??ng b?c và kích th??c h?t WC khác nhau, b?i vì RC c?a h?u h?t các v?t li?u ???c quan sát là ?n ??nh sau 10 chu k? chuy?n ??i. ?i?n tr? ti?p xúc c?a b?c n?m trong kho?ng t? 50-55 wt% (t? l? th? tích 60% và 64.6%) trong WC v?i kích th??c h?t là 4 mm và t? 55-60 wt% (t? l? th? tích 64.6% và 69%) trong WC v?i kích th??c h?t 0,8 và 1,5 mm. Do ?ó, ?i?u này xác ??nh thành ph?n ban ??u c?a kho?n ??u t?, trong ?ó ma tr?n Ag ???c liên k?t hoàn toàn. ??i v?i các thành ph?n c? ??nh, s? gi?m ?i?n tr? ti?p xúc gi?a kích th??c h?t WC 1,5 ??n 4 mm ?? ???c quan sát, c?ng ?ánh d?u ng??ng th?m.

WC-Re

Các nhà khoa h?c ?ang s? d?ng cacbua vonfram ?? t?ng c??ng rheni ?? có ???c hi?u su?t t?t h?n WC Co, b?i vì RE có th? mang l?i ?? c?ng ? nhi?t ?? cao và s? k?t h?p t?t

Hình 13.4 t? l? c?a ?i?n tr? ti?p xúc ?i?n trung bình ? hàm l??ng Ag khác nhau và kích th??c h?t WC so v?i ?i?n tr? ti?p xúc c?a ch?t n?n WC trong chu k? 11 ??n 50 là co ho?c Ni. Theo ??c ?i?m c?u trúc vi m? c?a WC coere (hàm l??ng RE 20%), ???c m? t? r?ng WC coere gi? l?i trong CO và ti?p t?c hình thành c?u trúc HCP, do ?ó c?i thi?n ?? c?ng c?a h?p kim. Các nhà nghiên c?u c?ng t?ng c??ng l?i trong WC Ni và tìm th?y nh?ng suy lu?n t??ng t?. Do ?? c?ng cao nh?t và ?? b?n g?p ??i c?a WC Co, h?p kim ???c s? d?ng ?? s?n xu?t các b? ph?n c?ng c? c?nh tranh. Khi ép l?nh WC và b?t Re theo quy trình ép nóng ???c c?p b?ng sáng ch?, h?n 2400 kg / mm ~ 2 c?a HV ?? ???c quan sát (so v?i 1700 kg / mm ~ 2 ??i v?i WC-Co)

WC ??i x?ng

WC-FeAl

In the past few decades, intermetallic compounds as ceramic adhesives have attracted people’s attention. Iron aluminide has excellent oxidation resistance and corrosion resistance, low toxicity, high hardness, good wear resistance, high temperature stability and good wettability. It is thermodynamically suitable for WC as binder. The hardness and fracture toughness of WC FeAl and WC Co are basically the same. The hardness and wear resistance of WC Co alloy are similar to those of conventional WC Co alloy. It can be considered that if the grain size can be optimized, it is possible to replace the traditional WC Co. The particle size distribution curve of WC FeAl mixed powder prepared by different ball milling and / or drying processes is shown in Figure 13.5. The three curves in Figure 13.5 have bimodal distribution. In Figure 13.5, the left peak of the smaller particle size corresponds to the left peak of a single WC particle. The correct peak value of larger particle size corresponds to the peak value of FeAl fragments containing some WC particles. When the correct peak moves, the left peak does not depend on the grinding and / or drying process. The correct peak of D-R powder (dehydrated ethanol as solvent for rapid drying) shifts to the corresponding peak of the other two powders.

Hình 13,5 Phan b? kích th??c h?t c?a b?t h?n h?p WC-FeAl ???c ?i?u ch? t? các quy trình b?t khác nhau.

WC-g?m

WC-MgO

V?t li?u composite Wc-mgo ?? ???c s? d?ng r?ng r?i do vi?c b? sung các h?t MgO trong ma tr?n WC, ít ?nh h??ng ??n ?? c?ng và c?i thi?n ?áng k? ?? d?o dai c?a v?t li?u. ?? c?ng t? l? ngh?ch v?i ?? b?n, nh?ng trong tr??ng h?p c?a h?p kim này, ?? b?n có ???c khi ?? m?t ?? c?ng r?t nh?. Thêm m?t l??ng nh? VC, Cr3C2 và các ch?t ?c ch? t?ng tr??ng h?t khác vào v?t li?u ???c nghiên c?u kh?ng ch? có th? ki?m soát s? t?ng tr??ng c?a h?t trong quá trình thiêu k?t mà còn c?i thi?n tính ch?t c? h?c c?a v?t li?u.

WC-Al2O3

? ?ay ph?i ?? c?p r?ng Al 2 O 3 ???c s? d?ng làm v?t li?u gia c? cho WC và ng??c l?i, vì các tính ch?t c? ly tuy?t v?i c?a chúng.

Nhi?t ?? thiêu k?t và th?i gian gi? có ?nh h??ng ?áng k? ??n c?u trúc vi m? và tính ch?t c? h?c c?a h?n h?p wc-40vol% Al2O3. V?i s? gia t?ng c?a nhi?t ?? thiêu k?t và th?i gian gi?, m?t ?? t??ng ??i và kích th??c h?t t?ng lên. ??ng th?i, các giá tr? c?a áp l?c cao và ?? b?n g?y x??ng t?ng tr??c và sau ?ó gi?m. C?u trúc vi m? c?a ???ng n?t cho th?y s? t?n t?i c?a c?u n?t và ?? l?ch v?t n?t. Trong v?t li?u t?ng h?p wc-40vol% Al 2O 3, c? ch? làm c?ng chính là t?o ra các v?t n?t th? c?p và bên. M?t nghiên c?u khác cho th?y HV kho?ng 20e25gpa và ?? b?n g?y là 5e6mpa.m1 / 2.

Hình 13.6 cho th?y xu h??ng bi?n ??i c?a ?? c?ng, ?? b?n g?y và ?? b?n g?y ngang v?i hàm l??ng alumina. C?n l?u y r?ng nh?ng giá tr? này khá khác bi?t v?i nh?ng giá tr? ???c báo cáo (Mao et al., 2015). WC nguyên ch?t có ?? c?ng cao nh?t và ?? b?n g?y th?p nh?t. Vi?c b? sung Al2O3 giúp c?i thi?n ?? b?n g?y, nh?ng ?? c?ng c?a alumina tinh khi?t th?p h?n so v?i WC nguyên ch?t và ?? c?ng c?a composite wc-al2o3 gi?m. Các k?t qu? khác nhau trong Hình 13.6 cho th?y các tính ch?t c? h?c kh?ng ch? ph? thu?c vào hàm l??ng alumina, mà còn ph? thu?c vào quá trình s?n xu?t và c?p ch?t n?n khác nhau. 

WC mài mòn

WC cBN

Do CBN có ?? c?ng tuy?t v?i, ?? ?n ??nh nhi?t và ho?t ??ng ph?n ?ng v?i s?t, vi?c thêm CBN vào WC Co có th? c?i thi?n kh? n?ng ch?ng mài mòn, ?? c?ng và tính ch?t c? h?c c?a v?t li?u. Khi CBN ???c t?ng c??ng vào ma tr?n WC, ?? bám dính m?nh s? ???c t?o ra. Ngoài ra, ?? b?n g?y t?t h?n có th? ??t ???c b?ng cách làm l?ch v?t n?t ho?c b?c c?u c?a các h?t CBN. Hai tr? ng?i chính trong quá trình b? sung CBN là chuy?n ??i t? CBN sang hBN và liên k?t c?ng hóa(chǎn) tr? m?nh gi?a B và N, d?n ??n kh? n?ng thiêu k?t th?p c?a CBN và cacbua xi m?ng.

Kim c??ng WC

WC kim c??ng có ?? b?n g?y tuy?t v?i, ch?ng n?t t?ng tr??ng và ch?ng ph?n x?. V?t li?u này ch? có th? ???c s?n xu?t trong ?i?u ki?n nhi?t ??ng ?? ng?n kim c??ng bi?n thành than chì. Th?ng qua nhi?u nghiên c?u ?? c?i thi?n hi?u su?t c?a v?t li?u này, chúng t?i có th? t?o ra kho?ng cách chi phí r?t l?n, r?t c?n thi?t.