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東莞電鍍廠為您奉上最新資訊納米復合強化技術在硬質(zhì)合金刀具材料中的應用
納米技術是近年來發(fā)展迅速的一門新興技術。當材料的晶粒尺寸達到納米級，就會產(chǎn)生許多特異性能。由于納米材料具有較大界面，界面上的原子排列相當混亂，在外力變形條件下極易遷移，因此使材料表現(xiàn)出良好的韌性與延展性。
強化機理
納米刀具材料的顯微結(jié)構(gòu)物相具有納米級尺度，由于尺寸效應的作用，晶界面積增大，抗裂紋擴張阻力提高，從而可獲得優(yōu)異的力學性能(如斷裂韌性、抗彎強度、硬度等)，表現(xiàn)出良好的切削性能。
由于生產(chǎn)工藝不成熟、價格昂貴以及燒結(jié)過程中納米晶粒容易發(fā)生瘋長等原因，迄今世界上還沒有一家公司實現(xiàn)100nm粒度硬質(zhì)合金材料的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。因此，納米硬質(zhì)合金材料的工業(yè)化應用還有待時日。但是人們發(fā)現(xiàn)，在細晶粒硬質(zhì)合金基體中加入納米顆粒，也可使硬質(zhì)合金基體材料的硬度、韌性等綜合性能有較大提高。因此，采用納米復合強化是改善細晶粒硬質(zhì)合金材料性能的有效途徑。
抑制劑的選擇
制備納米復合細晶粒硬質(zhì)合金時，一個重要問題是在燒結(jié)過程中如何抑制晶粒的長大。細晶粒硬質(zhì)合金在燒結(jié)時極易快速長大，晶粒長大會導致材料強度下降，單個的粗大WC晶粒常常是硬質(zhì)合金發(fā)生斷裂的重要誘因。通過添加抑制劑能有效阻止燒結(jié)過程中WC晶粒的長大，而消除WC晶粒局部長大的關鍵在于抑制劑的均勻分布。晶粒長大現(xiàn)象主要發(fā)生在WC的溶解沉淀過程中，即WC溶解在液相中并沉淀在較大WC晶體上而導致晶粒長大。抑制劑可抑制晶粒長大的一個重要機理在于加入抑制劑可降低WC在粘結(jié)相中的溶解度，使WC晶粒的溶解—析出機制受到阻礙，從而破壞晶粒長大的條件。
抑制劑添加方式
抑制劑的添加方式對超細硬質(zhì)合金性能影響極大。在添加量相同的條件下，以單質(zhì)形式加入抑制劑通常可使硬質(zhì)合金材料的孔隙度更高、晶粒更細；而以固溶體形式加入抑制劑時，硬質(zhì)合金材料的孔隙相對較少、晶粒較粗。按不同方式添加抑制劑的WC-8%Co硬質(zhì)合金的性能指標見表2?？芍怨倘荏w形式添加抑制劑的硬質(zhì)合金各項性能指標較好，材料抗彎強度有較大提高。
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