放电等离子烧结制备超细晶WC-3Co硬质合金的组织和性能

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2012年第4期

论文作者：林小为 肖志瑜 李小峰 朱权利 张文

文章页码：462 - 467

关键词：放电等离子烧结;硬质合金;工艺参数;力学性能;

摘    要：采用高能球磨制备纳米WC-3Co粉末,再通过放电等离子烧结（spark plasma sintering,SPS）制备超细晶WC-3Co硬质合金。研究SPS工艺参数对合金致密度、显微组织和力学性能的影响,并对SPS和热压工艺（hotpressing,HP）进行对比。结果表明:SPS可实现WC-3Co粉末的低温快速致密化。升高温度或提高压力都使得合金的致密度提高,同时导致WC晶粒长大。SPS较HP升温速率快且烧结时间更短,合金组织更加均匀,在1 300℃保温5 min、烧结压力为40 MPa的条件下所制备的合金具有最佳综合性能,其平均晶粒度为0.32μm,相对密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为99.3%、2257 HV30、1 906 MPa、10.36 MPa.m1/2。而在1 450℃、压力为50 MPa、保压5 min条件下,热压合金的致密度、硬度和断裂韧性分别为99.6%、2 264 HV30和11.01 MPa.m1/2,但抗弯强度只有1 301 MPa,平均晶粒度为0.47μm。