VC含量对超细硬质合金微观组织和性能的影响OA

WC-Co基超细晶硬质合金具优异综合力学性能,成为制备高性能切削刀具的理想材料。为改善WC-Co基硬质合金的综合性能,制备了具不同碳化钒(VC)含量的超细硬质合金,研究了VC添加量对(V,W)C立方相团聚、烧结过程中WC三维晶粒形貌演变及力学性能的影响,并利用热力学计算对(V,W)C立方相团聚现象进行理论分析。结果表明:VC在黏结相的固溶度较小,当VC添加质量分数为0.3%时,黏结相中过饱和的V在液态黏结相中迅速析出,导致组织中出现(V,W)C团聚立方相;随着VC添加量继续增加,V的过饱和析出量和析出温度进一步增加,导致团聚组织尺寸显著增加,严重影响了材料的组织均匀性;VC在WC/Co界面的偏析导致WC晶粒呈现台阶状三棱柱形貌,该形貌随VC添加量和烧结温度的增加而更显著;随着VC添加质量分数从0.1%增至0.6%,合金的矫顽磁力显著增加,维氏硬度亦呈上升趋势,而断裂韧性则呈下降趋势。当VC添加质量分数为0.6%时,合金展现出最佳综合性能,维氏硬度和断裂韧性分别为17.9 kN/mm^(2)和8.9 MPa·m^(1/2),相对磁饱和和矫顽磁力分别为88.5%和31.57 kA/m。