鋼結硬質合金-碳鋼復合材料界面的組織及性能研究.pdf

1、本文采用爆炸壓實、液相燒結制備鋼結硬質合金/碳鋼復合材料，重點研究液相燒結工藝、熱處理工藝對鋼結硬質合金覆層和界面區(qū)域的硬度、組織結構以及界面的結合強度的影響。得到如下結論： 鋼結硬質合金/碳鋼的液相燒結，在燒結溫度為1350℃、保溫時間為60min時，鋼結硬質合金覆層的孔隙度較小，致密性較好，粘結相組織為珠光體，硬度值較高，粘結相顯微硬度達到最大值442.5HV0.1。建立了鋼結硬質合金覆層在液相燒結過程中的收縮致密化理論模型

2、。 在最佳燒結工藝下燒結后，鋼結硬質合金/碳鋼的界面處形成一個過渡區(qū)，過渡區(qū)的組織為層片狀珠光體，過渡層厚度約為38μm，在界面區(qū)域Fe、Cr、W、C等主要元素均發(fā)生了擴散，在界面微區(qū)處有新相Fe3W3C、M23C6生成。對界面結合機制的研究發(fā)現(xiàn)，界面結合是擴散型和化合型的混合型結合機制。鋼結硬質合金/碳鋼復合材料可以達到較好的冶金結合，界面的剪切強度較高，達到106MPa，在界面區(qū)域存在一個從鋼結硬質合金覆層的高顯微硬度到碳鋼

3、低顯微硬度漸變的狹窄區(qū)域。 淬火低溫回火熱處理使鋼結硬質合金覆層的粘結相、界面過渡區(qū)的組織由珠光體轉變?yōu)榛鼗瘃R氏體，XRD檢測發(fā)現(xiàn)，經熱處理后，有新相Fe2W2C生成，熱處理使鋼結硬質合金覆層的硬度明顯提高，在1050℃淬火、180℃回火時鋼結硬質合金覆層的微觀組織形態(tài)較好，硬度值最高，粘結相的顯微硬度值達到624.35 HV0.1，覆層的HRC達到57.5，界面結合強度達到125MPa，較燒結態(tài)稍高，界面區(qū)域的硬度值較燒結態(tài)有