微波燒結(jié)制備納米稀土改性WC-Co硬質(zhì)合金

付青峰，羅軍明

(1.江西省科學院江西省銅鎢新材料重點實驗室，江西 南昌 330029；2.南昌航空大學材料與科學工程學院，江西 南昌 330063)

微波燒結(jié)制備納米稀土改性WC-Co硬質(zhì)合金

付青峰1，羅軍明2

(1.江西省科學院江西省銅鎢新材料重點實驗室，江西 南昌 330029；2.南昌航空大學材料與科學工程學院，江西 南昌 330063)

以WC粉為基體，Co粉為粘結(jié)相，添加納米Y2O3，通過球磨、壓制成型和微波燒結(jié)制備WC-Co硬質(zhì)合金。結(jié)果表明：制備的試樣相結(jié)構(gòu)為WC和η相(Co3W3C相)，隨燒結(jié)溫度提高，試樣的相對密度明顯增大，在1 300 ℃ 時達到最高值，繼續(xù)升高到1 320 ℃時出現(xiàn)局部熔融現(xiàn)象，隨保溫時間延長，試樣的相對密度明顯增大，但保溫20 min后趨于穩(wěn)定。加入納米Y2O3可以明顯細化晶粒，且其硬度和抗彎強度有一定程度提高。

微波燒結(jié)；納米Y2O3；WC-Co

0 引言

在所有的硬質(zhì)合金中，碳化鎢(WC)占據(jù)著相當突出的地位，約98 %以上的硬質(zhì)合金中都含有WC，其中50%以上是純的WC-Co合金。WC-Co系硬質(zhì)合金因具有較高的硬度和耐磨性而廣泛用作各種工具材料，在礦山開采和地質(zhì)鉆探等承受沖擊負荷的場合使用的硬質(zhì)合金工具還必須在具有高硬度和高耐磨性的同時兼有較高的韌性，傳統(tǒng)方法制備的WC-Co硬質(zhì)合金很難在這方面取得突破[1]。

稀土添加劑對硬質(zhì)合金有著重要的影響。研究表明稀土氧化物的添加不僅可以細化WC晶粒、消除不連續(xù)長大的粗晶WC和提高立方Co相含量，而且還可以增加合金宏觀壓應力，所以合金的強韌性得到顯著的提高。硬質(zhì)合金中添加微量的稀土可以降低液相出現(xiàn)溫度、減少孔隙度和細化晶粒，對硬質(zhì)合金的性能產(chǎn)生重要影響，因此添加稀土為硬質(zhì)合金的制備提供了一條新的途徑[2]?！?br>