蕪湖人本合金有限責任公司

研究了在放電等離子燒結(SPS)條件下,納米碳化釩(V8C7)對超細WC基硬質合金的相組成、微觀組織及性能的影響。結果表明:超細WC基硬質合金主要由WC和Co3C兩相組成,相對于未燒結的硬質合金材料,WC的衍射峰向小角度方向偏移;納米碳化釩可以有效抑制超細WC基硬質合金中WC晶粒的長大,并且隨著納米碳化釩比表面積的增大而增強,添加比表面積為63.36m2/g的納米V8C7后,硬質合金中大部分WC的晶粒尺寸<0.5μm;納米碳化釩對超細WC基硬質合金的性能具有重要影響,并且隨著納米碳化釩比表面積的增大而增加,添加比表面積為63.36m2/g的納米V8C7后,超細WC基硬質合金具有較高的性能(相對密度99.7%,洛氏硬度93.4,斷裂韌性12.7MPa.m1/2)。

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通過對試樣進行深度腐蝕,利用掃描電鏡研究不同碳含量的V9Cr5Mo2高速鋼中碳化物的三維形貌,并進一步討論了碳化物的形態與合金凝固結晶過程的關系。結果表明,V9Cr5Mo2高速鋼中碳化物主要由VC及以鉻、鉬為主的復合碳化物組成;共晶VC為枝晶狀,先析出VC為不規則塊狀、開花狀、卵石堆積狀及團球狀;以鉻為主的復合碳化物為曲面板條狀;富鉬復合碳化物為魚骨狀。合金中含碳量1.6%時,碳化釩主要為共晶VC;碳含量為2.5%時,VC主要為大量共晶VC及部分不規則團塊狀、開花狀的初生VC;碳含量為3.2%及4.2%時,VC為大量初生VC。隨著含碳量的增加,VC的形態也由卵石堆積狀向分散分布的團球狀轉變。

以微米級氧化釩(V_2O_5)、氧化鉻(Cr_2O_3)和納米碳黑為原料,采用機械合金化及微波輔助加熱法制備了納米碳化釩/碳化鉻復合粉末。利用XRD、XPS、TG-DSC、SEM、TEM和BET對產物進行了分析表征。結果表明,納米碳化釩/碳化鉻復合粉末的佳合成條件為:碳的質量分數為35%,反應溫度為900℃,保溫時間為1 h。在該條件下的反應產物主要由V_3Cr_2C_5、Cr_2VC_2和Cr_3C_2組成,顆粒為球形或類球形,分散性較好,無明顯團聚現象,平均顆粒尺寸約為50 nm,復合粉末的比表面積為115.53 m^2/g。添加納米碳化釩/碳化鉻復合粉末可以提高陶瓷結合劑cBN磨具的力學性能和磨削效率,并且對磨具有減摩作用,降低磨具的損耗。