純碳化鎢的制備工藝與性能.pdf

1、本論文采用熱壓燒結(jié)以及熱等靜壓后處理的方法，固結(jié)亞微米（0.53μm）WC粉末（含有0.33 wt％ VC和0.54 wt％ Cr3C2），成功的制備出高致密的、晶粒細(xì)小的WC陶瓷。先采用熱壓法在不同溫度下固結(jié)WC粉末，初步探索出制備致密WC陶瓷的熱壓燒結(jié)工藝，然后采用熱等靜壓對(duì)致密的WC陶瓷進(jìn)行后處理，制備出高致密的WC陶瓷，并對(duì)燒結(jié)的WC陶瓷的力學(xué)性能進(jìn)行了較全面的分析測(cè)試，還采用TEM和EDX對(duì)晶粒生長(zhǎng)抑制劑的抑制機(jī)理進(jìn)行了研究。

2、最后，通過(guò)優(yōu)化熱壓燒結(jié)工藝，成功的制備出全致密的亞微米WC陶瓷。
　　通過(guò)對(duì)熱壓燒結(jié)的WC陶瓷的組織和機(jī)械性能進(jìn)行分析，研究表明在1900～2000℃，28MPa，30min的燒結(jié)工藝下，可以制備出較為致密的亞微米WC陶瓷;在2000℃，35MPa，30min的燒結(jié)工藝下，可以制備出全致密的亞微米WC陶瓷。對(duì)于沒(méi)有完全致密的WC陶瓷進(jìn)行熱等靜壓處理后，可以在晶粒沒(méi)有明顯長(zhǎng)大的前提下，進(jìn)一步提高陶瓷的致密度，從而制備出高致密的亞微米

3、WC陶瓷，其硬度明顯提高，高達(dá)26GPa。
　　對(duì)高致密的WC陶瓷的疲勞性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，WC陶瓷的疲勞斷口具有典型的疲勞形貌特征，疲勞斷口可分為三個(gè)區(qū)即疲勞源區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬斷區(qū)。高應(yīng)力、高周次疲勞宏觀斷口與低應(yīng)力、低周次疲勞的相比，其疲勞源區(qū)和疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)較明顯且所占的比例較大，而瞬斷區(qū)所占的比例相對(duì)較小。
　　對(duì)全致密的WC陶瓷進(jìn)行了沖蝕磨損性能測(cè)試，研究表明，WC陶瓷的沖蝕磨損率與沖蝕角的相關(guān)。在45

4、°時(shí)沖蝕率最大，其沖蝕機(jī)制主要是在正應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力作用下，形成微裂紋，微裂紋擴(kuò)展形成龜裂裂紋，并在粒子的沖擊作用下，使龜裂裂紋擴(kuò)大加深。在70°時(shí)最小，其沖蝕磨損機(jī)制主要是正應(yīng)力產(chǎn)生接觸疲勞，同時(shí)切應(yīng)力對(duì)表面產(chǎn)生剪切破壞，表面一旦形成微裂紋，材料顆粒將被及時(shí)沖蝕掉，不易存在較大裂紋。
　　通過(guò)TEM和EDX對(duì)晶粒生長(zhǎng)抑制劑的分布進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，晶粒生長(zhǎng)抑制劑在晶角（棱）和小平面晶界處偏聚，阻礙了晶界的遷移，從而限制W