论文部分内容阅读
为了获得高耐磨损且耐腐蚀的合金,探索WC/Ni-Cr-Mo混合粉末在氩气气氛管式炉中的烧结成型工艺。通过硬度、密度、宏观形貌、显微组织、XRD考察WC-20%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-30%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-40%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-50%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-60%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-70%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-80%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-90%（8Ni-3Cr-2Mo）合金的性能,同时研究球磨时间、烧结温度、粘结剂含量对WC-（8Ni-3Cr-2Mo）硬质合金硬度、密度、显微组织的影响;常温下,在浓盐酸气氛中研究WC-20%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-30%（8Ni-3Cr-2Mo）、WC-40%（8Ni-3Cr-2Mo）合金的腐蚀规律及腐蚀机制;在M-2000型摩擦磨损试验机上研究粘结剂Ni-Cr-Mo含量、摩擦载荷以及磨损时间对WC-（8Ni-3Cr-2Mo）合金磨损性能的影响以及磨损机制。研究结果表明:当球磨时间为4 h时,随着Ni-Cr-Mo合金粉末含量的增加,WC-（8Ni-3Cr-2Mo）混合粉末的烧结温度区间变窄;以合金维氏硬度HV>200为考察标准,WC-（8Ni-3Cr-2Mo）最高烧结温度逐渐降低,最低烧结温度逐渐升高。在最高烧结温度下的合金硬度逐渐降低,致密度维持在90%范围波动。当粉末Ni-Cr-Mo含量小于40%时,WC-（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金宏观形貌平整,变形小。WC-（8Ni-3Cr-2Mo）合金硬度随WC含量提高而升高。WC/Ni-Cr-Mo粉末的球磨时间对WC-（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金的硬度和致密度影响显著,当球磨时间从4 h增加到50 h后,WC-30%（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金的致密度从90%提高到96.9%,硬度也从HV 1076增加到HV 1491。当烧结温度从1400℃提高到1500℃时,WC-20%（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金的硬度和致密度分别提高了2.7%和HV 487。WC-（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金在高浓度盐酸环境中的腐蚀率随合金粘结相含量增加而增大,腐蚀形貌表现为粘结相表面腐蚀裂纹、WC剥落蚀坑、或硬质相WC颗粒裸露。腐蚀机制分析认为阳极发生Ni-2e-=Ni2+、Cr-3e-=Cr3+、Mo-3e-=Mo3+的氧化反应,WC表面发生阴极2H++2e-=H2反应所致。WC-（8Ni-3Cr-2Mo）硬质合金的磨损率主要与WC含量有关,WC-40%（8Ni-3Cr-2Mo）的磨损率最大,WC-20%（8Ni-3Cr-2Mo）的磨损率最低,与WC-（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金的硬度趋势表现一致。WC-（8Ni-3Cr-2Mo）烧结合金的磨损机制主要为粘着磨损,金属粘结相（NiCr-Mo）发生塑性变形,粘着失效,伴随WC颗粒脱落;磨损界面颗粒增加塑性变形和梨沟现象。