擴(kuò)散與固態(tài)相變.docx

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1、擴(kuò)散與固態(tài)相變?cè)诔?xì)硬質(zhì)合金固相燒結(jié)過程中的應(yīng)用超細(xì)硬質(zhì)合金具有高硬度和高強(qiáng)度是硬質(zhì)合金的重要發(fā)展方向，進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，圍繞如何細(xì)化晶粒，制取亞微﹑超細(xì)乃至納米結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的研究開發(fā)和生產(chǎn)，已經(jīng)成為超細(xì)硬質(zhì)合金技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)[1-2]。由于市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，超細(xì)晶硬質(zhì)合金產(chǎn)量每年都在以兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)，特別是在電子行業(yè)，全球PCB市場(chǎng)最近幾年的增長(zhǎng)率均超過9%,2007年超過440億美元,中國(guó)超過100億美元，2009年全球電路板總產(chǎn)值超過500億美元.中國(guó)占到總產(chǎn)值的三分之一,并且還將持續(xù)發(fā)展,總產(chǎn)值將超過日本,位居世界第一[3-4

2、]。從而促進(jìn)了PCB刀具的快速增長(zhǎng)。超細(xì)硬質(zhì)合金中晶粒的非均勻長(zhǎng)大這一現(xiàn)象自超細(xì)硬質(zhì)合金問世以來(lái)就引起了生產(chǎn)者和研究者的密切關(guān)注，也是影響合金質(zhì)量的一個(gè)重要方面，區(qū)別于晶粒連續(xù)均勻長(zhǎng)大，非均勻長(zhǎng)大是指局部的個(gè)別晶粒異常長(zhǎng)大，其表現(xiàn)為某單個(gè)晶粒尺寸遠(yuǎn)大于周圍晶粒的平均晶粒度[5-6]。研究者普遍認(rèn)為粗大晶粒和晶粒聚集導(dǎo)致在外力的作用下成為斷裂的源頭,使合金強(qiáng)度和耐磨性及其它相關(guān)性能降低[]。由于超細(xì)硬質(zhì)合金中粗大晶粒大都是在燒結(jié)過程中形成的，在眾多的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中，對(duì)超細(xì)硬質(zhì)合金的生長(zhǎng)機(jī)理以及相變進(jìn)行了詳細(xì)的研究，但主要集中在液相燒結(jié)，本文將探討擴(kuò)散與固

3、態(tài)相變中在幾種超細(xì)硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中的應(yīng)用，主要集中在燒結(jié)過程中晶粒非均勻長(zhǎng)大機(jī)理。1超細(xì)硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中擴(kuò)散-溶解-析出細(xì)硬質(zhì)合金中WC活性大,在固相燒結(jié)時(shí)WC向鈷相進(jìn)行擴(kuò)散-溶解并析出而長(zhǎng)大。1.1燒結(jié)過程中WC晶粒形貌的演變以08型WC與Co制成wc-10%co試樣條，脫蠟后分別1200.1250.1300.1350℃進(jìn)行燒結(jié)并分別保溫1h和5h.采用掃描電鏡觀察燒結(jié)過程中WC晶粒形貌的變化，采用差熱分析儀研究WC-10%Co[10]。為說明WC在燒結(jié)過程中的長(zhǎng)大情況，此處引入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)[10]中的實(shí)驗(yàn)照片，列舉在對(duì)在不同燒結(jié)溫度及保溫時(shí)間樣品

4、的WC晶粒的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫1h和5h時(shí)的照片加以詳細(xì)說明：圖1對(duì)燒結(jié)的完成的試樣PS條脫蠟后的形貌圖21200℃燒結(jié)后的形貌（a）1h（b）2h圖31350℃燒結(jié)后的形貌（a）1h（b）2h[1]李沐山,20世紀(jì)90年代世界硬質(zhì)合金材料技術(shù)進(jìn)展[M],株洲：《硬質(zhì)合金》編輯部，2004:3-125[2]LeiYiwen.Effectsofgraingrowthinhibitoronpropertiesofultrafinccmentedcarbidcf[D].Changsha:CentralSouthUniversity,2003:40-48[3]

5、顏練武.納米V8C7,結(jié)構(gòu)性能與應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)2008:2-30.[4]YamamotoaT,IkuharaaY,SakumabT.HighresolutiontransmissionelectronmicroscopystudyinVC-dopedWC-Cocompound[J].ScienceandTechnologyofAdvancedMaterials,2000,1(2):97-104.[5]SommerM,SchuhertWD,ZohctzE,etal.OntheformationofverylargeWCcrystalsd

6、uringsinteringofultra-fineWC-Coalloys[J].IntJRefractMetHardMater.2002.20(1):41-45.[6]MannessonKarin,ElfwingManias,KusoffskyAlexandra,etal.AnalysisofWCgraingrowthduringsinteringusingelectronbackscatterdiffractionandimageanalysis[J].IntJRefractMetHardMater,2008,26(5):449-455.[7]顏

7、練武.超細(xì)硬質(zhì)合金中粗晶形成機(jī)理研究[D].北京:北京科技大學(xué).2011.[8]顏練武，謝晨輝，王燕斌.硬質(zhì)合金中異常長(zhǎng)大晶粒生長(zhǎng)力向的EBSD研究[J].硬質(zhì)合金，2010,27(5):259-262.[9]杜偉，聶洪波，吳沖滸.燒結(jié)工藝對(duì)低Co超細(xì)硬質(zhì)合金性能的影響[J].粉末冶金材料科學(xué)與工程,2010,15(6):650-655.[10]毛善文，超細(xì)硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中擴(kuò)散-溶解-析出特征與研究[J].硬質(zhì)合金，2014,31（2）：68-71