Do ?? c?ng cao và ch?ng mài mòn, cacbua vonfram  is widely used as a variety of processing tool materials, known as “industrial teeth”. Among them, WC Co cacbua vonfram  là s?n xu?t và tiêu th? l?n nh?t c?a cacbua vonfram  nguyên v?t li?u. Sau nhi?u th?p k? phát tri?n, trong ?ng d?ng k? thu?t c?a cacbua vonfram , ?? c?ng và kh? n?ng ch?ng mài mòn v? c? b?n có th? ?áp ?ng các yêu c?u v? hi?u su?t d?ch v?, trong khi ?? b?n g?y và ?? b?n va ??p là nút th?t c?a vi?c m? r?ng ?ng d?ng cacbua vonfram , ??c bi?t là ?ng d?ng cao c?p. Trong m?t th?i gian dài, thi?u hi?u bi?t có h? th?ng v? c? ch? t?ng c??ng và t?ng c??ng cacbua vonfram , ?ó là m?t lo?i v?t li?u composite hai pha g?m và composite nhi?u pha v?i ph? gia. M?i quan h? gi?a ?a thành ph?n, c?u trúc, hành vi c? h?c và hi?u su?t toàn di?n c?a lo?i h? th?ng v?t li?u này c?n nghiên c?u thêm.

1.khoa h?ctr? em

Hi?n nay, các v?n ?? khoa h?c nghiên c?u c? b?n ph? bi?n trong l?nh v?c cacbua vonfram  t? ?ng d?ng k? thu?t có th? ???c tóm t?t nh? sau:

trong ch? ph?m c?ng nghi?p c?a siêu m?n và tinh th? nano cacbua vonfram , s? t?ng tr??ng c?a h?t ph?i ???c ki?m soát b?ng cách thêm các ch?t ?c ch? t?ng tr??ng h?t. Tuy nhiên, các ch?t ?c ch? th??ng có tác d?ng ph? ??i v?i ?? d?o dai và s?c m?nh c?a cacbua vonfram . C?n hi?u ??y ?? các y?u t? ki?m soát ?n ??nh c?a c?u trúc vi m? có ngu?n g?c ?c ch? và ?nh h??ng ??n c?u trúc và tính ch?t c? h?c c?a cacbua vonfram .

V?i vi?c gi?m kích th??c h?t c?a pha c?ng d??i thang Subicron, giao di?n bên trong d?n tr? thành y?u t? chính ?nh h??ng ??n ?? b?n và ?? b?n c?a cacbua vonfram . Tuy nhiên, các y?u t? có th? ?n ??nh ranh gi?i WC / CO và WC / WC và c? ch? ?n ??nh kh?ng ???c hi?u r?, và c? ch? hình thành và ti?n hóa c?a giao di?n n?ng l??ng th?p kh?ng ???c hi?u r?.

Th?ng qua nghiên c?u các hành vi c? h?c và c? ch? vi m? c?a cacbua vonfram  ? nhi?t ?? phòng và nhi?t ?? cao, s? hi?u bi?t v? c? ch? t?ng c??ng và t?ng c??ng trong quy trình d?ch v? có th? ???c ?ào sau, ?? h??ng d?n thi?t k? và chu?n b? hi?u su?t cao cacbua vonfram . Hi?n t?i, kh?ng có s? hi?u bi?t có h? th?ng v? c? ch? bi?n d?ng vi m?, ngu?n g?c c?a ch?t d?o và hành vi c? h?c ? nhi?t ?? cao c?a cacbua vonfram .

2.Ti?n ?? nghiên c?u

Professor Song Xiaoyan’s team of Beijing University of technology has carried out a series of basic researches on the practical problems in the engineering application of cacbua vonfram . N?m 2013, nhóm nghiên c?u l?n ??u tiên chu?n b? tinh th? nano cacbua vonfram  v?t li?u kh?i v?i m?t ?? cao và c?u trúc ??ng nh?t, có ?? c?ng cao và ?? b?n cao, và ??a ra ly thuy?t c??ng ?? k?t h?p m?ch l?c c?a pha hai pha cacbua vonfram  (ACTA mater. 2013, 61, 2154-2162), which has been fully verified in in-situ mechanical experiments (mater. Res. lett. 2017, 5, 55-60). Recently, combining theoretical modeling and experimental design, the research group has deeply studied various “interface structures” that may appear in cacbua vonfram  v?t li?u, và tìm th?y m?t s? lo?i c?u trúc giao di?n v?i ?? dày 2-6 l?p nguyên t?, các y?u t? ?nh h??ng, ph??ng pháp ?n ??nh và c? ch? vi m?. D?a trên vi?c t?i ?u hóa các ch?t ph? gia và tinh ch?nh thành ph?n, vi?c ki?m soát chính xác tính ?n ??nh c?a c?u trúc giao di?n ???c th?c hi?n. C? ch? ch?ng g?y gi?a các v?t li?u kh?p giao di?n pha v?i các y?u t? khác nhau nh? V, Cr, Ti, Ta và Nb ???c ?? xu?t. H?n n?a, ?nh h??ng c?a s? ?n ??nh c?u trúc giao di?n và b?t ??ng h??ng n?ng l??ng b? m?t ??i v?i s? hình thành và ti?n hóa c?a ∑ 2 và ∑ 13A ? ranh gi?i n?ng l??ng th?p có ???c b?ng cách t?i ?u hóa các ch?t ?c ch? s? t?ng tr??ng c?a h?t và ki?m soát nhi?t ?? m?t ?? thiêu k?t. Do ?ó, v?n ?? chu?n b? có th? ki?m soát ???c là t?ng t? l? ranh gi?i pha k?t h?p WC / CO v?i phan b? ranh gi?i h?t n?ng l??ng th?p WC / WC trong cacbua vonfram  is solved. Relevant achievements were successively published in Acta mater. 2018, 149, 164-178 and Acta mater. 2019, 175, 171-181 under the titles of “complexions in WC Co cacbua vonfram s” and “l(fā)ow energy grain boundaries in WC Co cacbua vonfram s”. Guided by the basic research, the research group and the enterprise cooperated to prepare the ultra-high strength and high toughness cacbua vonfram  các thanh có c??ng ?? g?y ngang trung bình h?n 5200mpa và ?? b?n g?y h?n 13.0mpa · M1 / 2. Giá tr? c??ng ?? g?y là ch? s? hi?u su?t cao nh?t c?a c??ng ?? g?y trong s? t??ng t? cacbua vonfram  báo cáo trên th? gi?i.

Ngoài ra, nhóm nghiên c?u ?? th?c hi?n r?t nhi?u nghiên c?u v? m?i quan h? gi?a c?u trúc vi m?, hành vi c? h?c và tính ch?t toàn di?n c?a cacbua vonfram. Trong khía c?nh thí nghi?m, s? phát tri?n c?u trúc vi m? c?a cacbua vonfram d??i t?i tr?ng bên ngoài, ??c bi?t là ??nh lu?t chuy?n ??ng sai l?ch và x?p ch?ng, ???c th?c hi?n th?ng qua thí nghi?m c? h?c t?i ch?.

V?i s? tr? giúp c?a ??c tính c?u trúc tinh t? và phan tích tinh th? h?c, c? ch? t??ng tác c?a các khuy?t t?t tinh th? c?a pha c?ng và pha d?o trong cacbua vonfram c??ng ?? cao và ?? b?n ?? ???c ?? xu?t, và c? ch? tác d?ng c?a nó trong vi?c trì ho?n quá trình t?o m?m n?t và ch?ng l?i s? phát tri?n v?t n?t. ??c bi?t, theo quan ?i?m v? hành vi bi?n d?ng c?a cacbua vonfram, ?? xu?t r?ng h? th?ng tr??t chính c?a pha WC có th? t?o ra s? bi?n d?ng c?a thanh nén ? nhi?t ?? phòng, trong khi vi?c kích ho?t h? th?ng tr??t m?i ? nhi?t ?? cao có th? cung c?p s? ?óng góp c?a nh?a, v? m?t ??nh l??ng cho th?y m?i quan h? gi?a bi?n d?ng d?o c?a cacbua vonfram và s? chuy?n ??ng c?a h? th?ng tr??t và tr?t kh?p c?ng nh? quy lu?t thay ??i theo nhi?t ??. Trong khía c?nh tính toán m? ph?ng, hành vi c? h?c c?a cacbua vonfram và ?a tinh th? ? nhi?t ?? phòng và nhi?t ?? cao ???c nghiên c?u b?ng ph??ng pháp ??ng l?c phan t? và c? ch? vi m? ?nh h??ng c?a ranh gi?i h?t, ranh gi?i pha, khuy?t t?t n?i s? và kích th??c h?t trên bi?n d?ng và hành vi g?y c?a cacbua vonfram ?? ???c làm r? trên quy m? nguyên t?. ? quy m? ?i?n t?, m?t ?? ?i?n t? c?a tr?ng thái và d?ng liên k?t c?a WC ???c tính toán và phan tích theo nguyên t?c ??u tiên, và c? ch? vi m? có ?? c?ng cao c?a WC ???c làm r?.

It is proposed that the elastic modulus and hardness of WC can be further improved by micro solid solution of metal elements with high work function, and then higher hardness re solid solution unbonded phase WC bulk material is successfully synthesized in the experiment. In 2019, the above research progress was published in three consecutive articles in the international well-known journal crystal Journal: Acta crystal. 2019, B75, 134-142 (the first author is Fang Jing, master’s student); Acta crystal. 2019, B75, 994-1002 (the first author is Dr. LV Hao); Acta crystal. 2019, B75, 1014-1023 (the first author is Hu Huaxin, doctoral student). On the meso and macro scale, a finite element model based on the real three-dimensional structure of tungsten carbide  is established. The heterogeneous strain response and plastic deformation behavior of tungsten carbide  under the interaction of as prepared residual thermal stress and external stress in the bearing process are studied. The relationship between microstructure deformation behavior fracture toughness is revealed. This achievement was published in int. J. plasticity, 2019, 121, 312-323 (the first author is Dr. Li Yanan).

Hình 1. C?u trúc giao di?n và ??c ?i?m ti?n hóa c?a ranh gi?i pha WC / CO ???c hình thành b?ng cách thêm VC và Cr3C2

Hình 2. ?nh h??ng c?a ph? gia, nhi?t ?? và d? h??ng n?ng l??ng b? m?t ??n s? hình thành và phát tri?n c?a ranh gi?i h?t n?ng l??ng th?p trong cacbua vonfram

Hình 3. ?nh h??ng c?a luan chuy?n h?t WC ??n bi?n d?ng vi d?o trong cacbua vonfram tinh th? nano

Hình 4. C?u trúc vi m? và tính ch?t c? h?c c?a m?t lo?i v?t li?u kh?i WC có ?? c?ng cao m?i v?i pha kh?ng nung

Hình 5. Các ph?n ?ng tr?t kh?p ?i?n hình (bao g?m phan r? tr?t kh?p, hình thành các tr?t kh?p thanh nén, v.v.) trên m?t ph?ng c? s? WC và m?t ph?ng tr??t chính trên xi lanh

Hình 6. ?nh h??ng c?a ph?n ?ng bi?n d?ng kh?ng ??ng nh?t lên hành vi g?y c?a cacbua vonfram trong quá trình nén