Cr3C2含量对纳米WC-6Co复合粉烧结的影响

HVOF喷涂WC-Ni涂层在双相不锈钢上的摩擦和磨损行为摘要.本文研究了超音速火焰喷涂（HVOF）喷涂WC-Ni涂层的摩擦和磨损行为。

WC-Co涂层用作参考样品。

分别在纯水和3.5%（wt.）盐溶液中的WC-Ni和WC-Co涂层表面进行销盘测试。

结果表明，WC-Co涂层由于其高硬度值在纯水中具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。

然而，WC-Co涂层的磨损疤痕上观察到裂纹，并且磨损率的增加率达到WC-Ni涂层的2-4倍。

耐腐蚀耐磨性不仅受涂层硬度的影响，还受粉末成分的影响。

因此WC-CrNi涂层在盐溶液中表现出优异的耐磨和耐腐蚀性能。

关键词. WC基涂层, HVOF, 磨损, 腐蚀.1. 引言WC基的热喷涂涂层在工业中的应用一直在增加，用于提高部件寿命以及降低维护成本[1]。

超音速火焰喷涂（HVOF）喷涂的涂层具有与基材附着力强、孔隙率低、耐磨性高等优点[2-5]。

因此，它们通常用作燃气轮机，蒸汽轮机和航空发动机等应用中的保护屏障[6，7]。

WC-Co基的HVOF涂层因其较高的高硬度和足够的韧性而最常使用[2，8，9]。

先前的研究表明，影响微观结构完整性和硬度的涂层成分是决定涂层耐磨性和耐腐蚀性的主要因素[10，11]。

先前的研究表明，盐水的侵蚀性环境具有不利影响，可导致HVOF喷涂WC-Co涂层的降解[1]。

然而，WC-Ni基涂料，如WC-Cr3C2-Ni和WC-NiCr[14，15]，被观察到具有中等的耐磨性[16]，但比WC-Co涂料具有更好的耐腐蚀性[17]。

因此，这些涂料特别适用于在水环境中工作的耐磨部件，例如大型水泵，城市水系统等。

尽管许多论文涉及这些涂层的干磨磨损或侵蚀性磨损，但它们侧重于其机械性能的特定磨损率（或体积磨损损失）[18，19]，但忽略了WC-Ni基涂层的磨损腐蚀性能和微观结构之间的内在关系。

在这项研究中，以WC-Co 基涂层为参考的WC-Ni基原料粉末被HVOF喷涂以形成金属陶瓷涂层。

Co含量与烧结温度对纳米晶WC-Co硬质合金结构与性能的影响吴冲浒;谢海唯;郑爱钦;肖满斗【摘要】WC晶粒并合生长与WC原料特性以及合金中的Co含量密切相关。

以比表面平均径为70n／n的WC粉末为原料，采用VC＋Cr3C2作为晶粒生长抑制剂，探讨c0含量与烧结温度对WC-Co合金结构与性能的影响。

结果表明，Co 含量增加能降低纳米晶WC晶粒的邻接度，进而有效抑制烧结过程中WC晶粒的并合长大。

在1330℃下加压（0．9MPa）烧结制备WC一15Co．0．7Cr3C2—0．6VC合金，WC平均晶粒尺寸为160nln，合金硬度为93．6HRA，抗弯强度为4160MPa（C型样品），Palmqvist断裂韧性蜀c为10．1MPa·m0.5。

热分析结果表明，合金液相出现温度在1322～l345℃之间，没有出现液相温度的纳米尺寸效应。

【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2013(018)002【总页数】6页(P309-314)【关键词】纳米晶WC—Co硬质合金;Co含量;烧结温度;WC晶粒并合生长【作者】吴冲浒;谢海唯;郑爱钦;肖满斗【作者单位】国家钨材料工程技术研究中心,厦门钨业股份有限公司技术中心,厦门361009;;;;【正文语种】中文【中图分类】TG115.25超细晶硬质合金具有高强度、高硬度和良好的耐磨性，广泛应用于高温材料加工、成型模具和耐磨零件等[1]。

对某些应用领域，如塑料和印刷电路板等复合材料的切削加工，人们日益期待用纳米晶硬质合金进一步提高切削工具的综合性能。

因此，纳米晶WC-Co硬质合金倍受各国研究者及生产厂家关注。

由于晶粒尺寸≤100nm的硬质合金制备难度巨大，在硬质合金领域，通常将晶粒尺寸≤200 nm的硬质合金定义为纳米级硬质合金[2]。

在纳米晶硬质合金的制备过程中，采用高质量纳米原料粉末是非常关键的环节。

由于纳米原料粉末具有非常大的表面能，在传统液相烧结过程中WC晶粒将迅速长大，因此许多学者研究了纳米硬质合金的微波烧结、快速热压烧结、放电等离子烧结(SPS)[3−6]等烧结技术，目的是加快烧结速率，缩短烧结时间，降低烧结温度，以控制WC晶粒长大，但都仅限于实验室研究，工业化生产尚无先例。

碳纤维增强碳化钨硬质合金的烧结方法和研究进展1．引言碳化钨-钴（WC-Co）硬质合金是以碳化钨粉末为主要原料，Co做粘结剂而制成的一种合金。

因碳化钨-Co硬质合金具有高硬度、高强度和优良的耐磨性及抗氧化性，而被广泛的用于机械加工、采矿钻探、模具和结构耐磨件等领域[1]。

超细碳化钨-钴硬质合金是指合金中碳化钨晶粒平均尺寸为0.1~0.6μm，这使其具有高强度、高硬度和高韧性，有效地解决了传统硬质合金硬度与强度之间的矛盾。

碳化钨晶粒在100nm 以下的纳米硬质合金应当有更优良的性能。

1959年，Shindo A首先发明了用聚丙烯腈（PAN）纤维制造碳纤维。

美国在21世纪革命性的12项材料技术中，则将“新一代碳纤维、纳米碳管”排在第四位[2]。

碳纤维具有高强度、高模量、密度小，比强度高、耐高温、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小等优良性能。

正因如此，将碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合后得到的碳纤维复合材料，同样具有高的比强度、比模量、耐疲劳、耐高温、抗蠕变等特点。

近年来它们被广泛地应用于航空航天、汽车构件、风力发电叶片、油田钻探、体育用品、建筑补强材料等领域[3]。

超细碳化钨-钴硬质合金和碳纤维在某些方面的优异性能和在工业上的广泛应用，使得国内外很多研究学者对这两种材料进行了深入研究。

本文将主要从超细碳化钨-钴硬质合金的烧结手段及其对硬质合金性能的影响、致密化方式和效果，碳纤维增强复合材料的性能等方面对国内外文献进行综述。

2. 烧结方法目前国内外研发了许多制备超细碳化钨粉末的方法，主要有直接碳化法[4]、氢气还原WO X碳化法、流化床还原碳化法、气相沉积法、有机盐热分解碳化法、等离子电弧法、熔盐法和机械球磨法、液相还原法[5]等，目前应用于工业化规模生产的主要是前三种方法。

要使超细碳化钨粉末具备特殊性能，必须经过烧结这一关键步骤，烧结技术的不同将对硬质合金的性能产生重要影响。

而如何有效控制碳化钨晶粒在烧结过程中的长大行为成为制备超细晶和纳米晶硬质合金的关键技术。