梯度硬质合金结构与性能的关系 被引量：16

1

作者 刘咏 王海兵 +2 位作者 羊建高 贺跃辉 龙郑易 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2005年第6期356-360,共5页

采用真空烧结-渗碳处理工艺制备了梯度结构硬质合金,通过力学性能测试、物理性能测试和光学显微分析研究了渗碳处理前的真空烧结工艺和渗碳处理时间对合金抗弯强度、冲击韧性、密度、矫顽磁力以及表层双相区厚度的影响。结果表明:在渗... 采用真空烧结-渗碳处理工艺制备了梯度结构硬质合金,通过力学性能测试、物理性能测试和光学显微分析研究了渗碳处理前的真空烧结工艺和渗碳处理时间对合金抗弯强度、冲击韧性、密度、矫顽磁力以及表层双相区厚度的影响。结果表明:在渗碳的开始阶段,合金的抗弯强度、冲击韧性以及表面硬度均随渗碳时间的延长而增大;继续延长渗碳时间,合金的力学性能开始下降;合理控制渗碳时间以便得到适当厚度的WC+Co两相区是获得高性能梯度结构硬质合金的关键因素之一;在渗碳过程中,合金的矫顽磁力和密度随渗碳时间的增加而下降,表层WC+Co两相区的厚度随渗碳时间的增加而增加。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 抗弯强度 冲击韧性 梯度厚度 真空烧结 渗碳烧结

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脱β层梯度硬质合金的制备及组织结构 被引量：11

2

作者 史留勇 刘义敏 +3 位作者 张守全 黄继华 张华 赵兴科 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2011年第1期67-72,共6页

采用1步烧结法,在原料粉末中添加中颗粒Ti(C,N)的情况下制备表面含脱β层的梯度结构硬质合金。分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱技术(EDS)分析合金样品的微观组织、相组成及成分分布。结果表明,在1 420℃下真空烧结时,初始... 采用1步烧结法,在原料粉末中添加中颗粒Ti(C,N)的情况下制备表面含脱β层的梯度结构硬质合金。分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱技术(EDS)分析合金样品的微观组织、相组成及成分分布。结果表明,在1 420℃下真空烧结时,初始成分不含Ti(C,N)的合金样品的组织为均质结构,由WC,Co基粘结相及(Ti,W)C三相组成;初始成分含有Ti(C,N)的合金样品表层形成了脱β层,脱β层中仅存在WC,Co基粘结相2相,芯部的组织除WC,Co基粘结相及(Ti,W)C 3相以外,还存在少量近球形未溶解的Ti(C,N)核心。脱β层既是1个缺立方相层,也是1个富钴层。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 脱β层 制备 组织结构

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η相均匀分布的WC-Co硬质合金制造方法 被引量：5

3

作者 吴恩熙 严武华 曾青 《硬质合金》 CAS 2004年第3期149-152,共4页

研究了η相粉末的制取方法,探讨了影响η相生成的几个因素,并分析了添加η相粉末制取低碳合金试样的显微组织特征。

关键词 Η相 WC-CO硬质合金 显微组织 制造方法 试样 粉末 添加 制取方法

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初始成分对梯度硬质合金微观组织及脱β层厚度的影响 被引量：6

4

作者 史留勇 刘义敏 +2 位作者 张守全 黄继华 赵兴科 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1984-1990,共7页

采用普通市售中颗粒Ti(C,N)粉末,以一步烧结法制备脱β层梯度硬质合金;利用显微组织分析和图像分析等手段,研究合金初始成分对其微观组织及脱β层厚度的影响规律。结果表明:当Ti(C,N)含量低于1.6%(质量分数)时,随着Ti(C,N)含量的增加,... 采用普通市售中颗粒Ti(C,N)粉末,以一步烧结法制备脱β层梯度硬质合金;利用显微组织分析和图像分析等手段,研究合金初始成分对其微观组织及脱β层厚度的影响规律。结果表明:当Ti(C,N)含量低于1.6%(质量分数)时,随着Ti(C,N)含量的增加,脱β层厚度明显增大,而当Ti(C,N)含量超过1.6%时,脱β层厚度呈缓慢缩小的趋势;随着钴含量的增加,脱β层的厚度迅速增大,但当钴含量达到10%(质量分数)左右时,在脱β层与芯部的界面处钴相聚集现象严重;总碳含量为6.51%(质量分数)的合金中WC晶粒度较大且呈规则的多边形,在1 450℃、2 h梯度烧结工艺下制备的脱β层厚度可达38μm左右,而总碳含量为6.23%的合金中WC晶粒度较小且呈等轴化趋势,同时脱β层的厚度仅为17μm左右。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 TI(C N) 初始成分 脱β层 微观组织

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采用不含氮原料制备脱β层梯度硬质合金的组织和成分 被引量：4

5

作者 史留勇 黄继华 +3 位作者 林彬 王娟 罗洪峰 蔡维 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期67-70,共4页

采用不含氮的硬质合金原料,在梯度烧结工艺前添加一步微压氮化烧结(氮气分压为0.5kPa)工艺,然后于1 420,1 450,1 480℃下烧结1h制备了脱β层梯度硬质合金;另在无微压烧结工艺下制备了均质结构硬质合金;分别采用SEM、XRD及EDS等分析了合... 采用不含氮的硬质合金原料,在梯度烧结工艺前添加一步微压氮化烧结(氮气分压为0.5kPa)工艺,然后于1 420,1 450,1 480℃下烧结1h制备了脱β层梯度硬质合金;另在无微压烧结工艺下制备了均质结构硬质合金;分别采用SEM、XRD及EDS等分析了合金的组织、相组成及成分分布。结果表明:在上述微压烧结工艺下制备的梯度硬质合金中脱β层厚度分别为8,13,24μm;该脱β层梯度硬质合金的物相和成分分布规律与采用含氮硬质合金原料制备的基本一样,即脱β层中仅含WC及钴相,心部为WC、(Ti,W)C和钴相,脱β层中的钛元素含量基本为零,钴元素的含量高于心部的平均含量,钨元素含量的变化不大。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 脱β层 不含氮原料

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叠层加压SPS烧结制备梯度硬质合金 被引量：3

6

作者 张利平 张国珍 +1 位作者 张久兴 周美玲 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期70-73,共4页

采用叠层加压SPS烧结法制备致密的YG10/YG20梯度结构硬质合金。通过调整WC粒度和添加微量元素B来调整烧结温度,使含钴量低的粉末与含钴量高的粉末的烧结温度相近。研究了烧结温度对致密度、组织形貌、显微硬度和断裂韧性的影响,分析了... 采用叠层加压SPS烧结法制备致密的YG10/YG20梯度结构硬质合金。通过调整WC粒度和添加微量元素B来调整烧结温度,使含钴量低的粉末与含钴量高的粉末的烧结温度相近。研究了烧结温度对致密度、组织形貌、显微硬度和断裂韧性的影响,分析了沿梯度截面上C,Co,W等成分、显微硬度的变化及YG10/YG20界面的结合情况。结果表明:原始WC粒度为1μm的YG10+0.05%B混合粉末和9μm的YG20混合粉末都能在1100℃~1160℃烧结致密,相对密度达到99%以上,晶粒尺寸均匀,梯度界面结合良好,没有开裂现象。低钴端的硬度达到了15500MPa^16000MPa,高钴端的硬度为11100MPa;在294N载荷的作用下低钴端的断裂韧性为12.62MPa·m1/2,而高钴端在这一载荷的作用下没有出现裂纹,断裂韧性较高,从而实现了硬质合金一端具有高硬度,另一端具有良好的韧性的有机结合。 展开更多

关键词 放电等离子烧结(SPS) 梯度硬质合金 显微硬度 添加剂

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一步烧结法制备梯度结构硬质合金的工艺研究 被引量：3

7

作者 李世康 曹顺华 +1 位作者 肖彬 马新星 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2017年第2期60-63,68,共5页

从降低生产成本的角度考虑,尝试在真空炉中采用一步烧结法制备梯度结构硬质合金。实验研究了烧结工艺参数对合金显微结构及密度的影响,结果表明:梯度结构硬质合金样品表层的WC晶粒大于富钴层及芯部区域;随着烧结温度升高,样品表层WC晶... 从降低生产成本的角度考虑,尝试在真空炉中采用一步烧结法制备梯度结构硬质合金。实验研究了烧结工艺参数对合金显微结构及密度的影响,结果表明:梯度结构硬质合金样品表层的WC晶粒大于富钴层及芯部区域;随着烧结温度升高,样品表层WC晶粒变粗,梯度结构硬质合金密度先增加后降低;延长烧结时间会显著增加样品表层两相区的厚度。本实验所制备的硬质合金梯度层厚度可达1 168μm,烧结时间越长,样品密度越低。 展开更多

关键词 梯度结构硬质合金 真空烧结 一步烧结 显微结构 密度

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脱β层梯度硬质合金表层元素分布的电子探针微区分析 被引量：2

8

作者 史留勇 黄继华 +3 位作者 林彬 王娟 罗洪峰 蔡维 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2014年第3期349-354,共6页

利用WC,Co,(Ti,W)C,Ti(C,N)等原料粉末,采用1步烧结法制备脱β层梯度硬质合金,利用扫描电镜观察合金表层的微观组织结构,采用电子探针微区分析技术(electron probe micro analysis,EPMA)定性分析合金表层的金属元素W、Ti、Co及轻元素C、... 利用WC,Co,(Ti,W)C,Ti(C,N)等原料粉末,采用1步烧结法制备脱β层梯度硬质合金,利用扫描电镜观察合金表层的微观组织结构,采用电子探针微区分析技术(electron probe micro analysis,EPMA)定性分析合金表层的金属元素W、Ti、Co及轻元素C、N的分布规律,采用EPMA定量技术分析金属元素尤其是Co的复杂分布规律,并对其形成机制进行深入讨论。定性分析结果表明:脱β层内W元素的含量稍高于合金芯部的平均W含量;所有含Ti相均已完全脱除;脱β层不仅是缺立方相层,同时也是富Co层;脱β层中C元素的含量略有下降;N元素含量并不为零,某些区域甚至高于芯部。定量分析结果表明:脱β层中Ti元素含量基本为零,但在界面靠近芯部一侧Ti元素含量明显高于芯部的平均值;从合金表层至芯部依次存在低钴层、高钴层及贫钴层3个钴含量不同的区域。合金整个表层钴含量的复杂分布情况是由钴原子的空位扩散机制与液相迁移机制联合形成的。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 脱β层 元素分布 电子探针微区分析 CUBIC carbide free layer(CCFL) electron PROBE micro analysis (EPMA)

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Co含量对脱β层梯度硬质合金的影响 被引量：1

9

作者 陈芝强 方海旋 +1 位作者 杨晋伟 史留勇 《热带农业工程》 2018年第2期54-58,共5页

采用不含氮的硬质合金原料,在梯度烧结工艺前添加一步微压氮化烧结工艺,制备出4种不同钴含量的脱β层梯度硬质合金,并研究钴含量对其物理力学性能和微观组织结构的影响。结果表明:随着钴含量的增加,合金密度降低,矫顽磁力减小,磁饱和强... 采用不含氮的硬质合金原料,在梯度烧结工艺前添加一步微压氮化烧结工艺,制备出4种不同钴含量的脱β层梯度硬质合金,并研究钴含量对其物理力学性能和微观组织结构的影响。结果表明:随着钴含量的增加,合金密度降低,矫顽磁力减小,磁饱和强度增大,在钴含量较高、孔隙度较低且几乎不存在非化合碳时合金具有较高的抗弯强度。钴含量较低时,合金芯部立方相内部残留的未溶解的TiC核心数量较多,钴含量过高时在界面附近靠近梯度层一侧容易出现钴相聚集现象。钴含量增大时,脱β层的厚度随之增大,但是稍低于类似条件下采用含氮原料制备的梯度硬质合金。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 脱β层 不含氮原料 钴含量

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含有(Ti,Ta)C的梯度硬质合金的组织与性能分析 被引量：1

10

作者 王洪福 王海鹏 +2 位作者 何泠 王华君 王俊元 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期28-33,共6页

梯度硬质合金结合了高硬度与高韧性的优异特性,成为近年来该领域的研究热点。对经渗碳处理的添加有(Ti,Ta)C的梯度硬质合金进行了详细分析。采用金相显微镜、X-射线光电子能谱仪和维氏硬度计沿合金梯度方向分别对其内部微观结构、元素... 梯度硬质合金结合了高硬度与高韧性的优异特性,成为近年来该领域的研究热点。对经渗碳处理的添加有(Ti,Ta)C的梯度硬质合金进行了详细分析。采用金相显微镜、X-射线光电子能谱仪和维氏硬度计沿合金梯度方向分别对其内部微观结构、元素含量分布及硬度进行了检测分析。结果表明:梯度硬质合金表层形成大量固溶体相,并呈团簇状分布;梯度方向Co相迁移现象不明显,富Co层接近合金表面;合金沿梯度方向的硬度变化与不含添加剂的WC-Co梯度硬质合金有所不同。 展开更多

关键词 金相图 元素分布 (Ti Ta)C 梯度硬质合金 固溶体

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烧结温度对不含氮原料制备的脱β层梯度硬质合金的影响

11

作者 史留勇 黄继华 +3 位作者 林彬 王娟 罗洪峰 陈致水 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期50-53,62,共5页

采用不含氮硬质合金原料,通过在梯度烧结工艺之前添加一步微压氮化烧结工艺制备脱β层梯度硬质合金;采用SEM观察合金表层的组织结构,图像分析工具测量脱β层的厚度。结果表明:在添加微压(氮气分压为0.5kPa)氮化烧结工艺的情况下,编号Co-... 采用不含氮硬质合金原料,通过在梯度烧结工艺之前添加一步微压氮化烧结工艺制备脱β层梯度硬质合金;采用SEM观察合金表层的组织结构,图像分析工具测量脱β层的厚度。结果表明:在添加微压(氮气分压为0.5kPa)氮化烧结工艺的情况下,编号Co-8梯度硬质合金在1 420、1 450、1 480℃,1h的烧结工艺下形成脱β层的厚度分别为8、13、24μm;而编号Co-6梯度硬质合金在1 420℃时所形成的脱β层的厚度接近于零,在其他两种烧结温度下,所形成的脱β层的厚度也明显低于编号Co-8梯度硬质合金。与添加Ti(C,N)的原料相比,在相同的烧结工艺下,本文所采用的不含氮原料制备梯度硬质合金的脱β层厚度也明显降低。 展开更多

关键词 梯度硬质合金 脱β层 微压氮化 烧结温度 不含氮原料 影响

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烧结制备含Ti功能梯度硬质合金的研究进展 被引量：3

12

作者 陈巧旺 蒋显全 《硬质合金》 CAS 北大核心 2010年第4期247-251,共5页

随着科学技术的发展,对硬质合金的性能提出了越来越高的要求。功能梯度硬质合金通过赋予材料不同部位以不同的性能,成功应用于现代工业技术领域。本文综述了气氛烧结制备含Ti功能梯度硬质合金的研究进展,分析了国内外对表面梯度层的形... 随着科学技术的发展,对硬质合金的性能提出了越来越高的要求。功能梯度硬质合金通过赋予材料不同部位以不同的性能,成功应用于现代工业技术领域。本文综述了气氛烧结制备含Ti功能梯度硬质合金的研究进展,分析了国内外对表面梯度层的形成机理、制备工艺、梯度结构特征及切削性能的研究成果,指出加强相关机理研究和实验工艺优化是今后研究工作的重点。 展开更多

关键词 功能梯度硬质合金 渗氮 脱氮 烧结

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功能梯度WC-Co/WC-Fe-Ni双层硬质合金的研究

13

作者 高阳 罗兵辉 柏振海 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期842-848,共7页

使用新的制备方法成功制备了功能梯度WC-Co/WC-Fe-Ni双层结构硬质合金。冷压成型所需的压制压力需要保持在15MPa,在这个压力下WC-Co和WC-Fe-Ni层的烧结收缩率相同,制备的双层合金没有分层和裂纹等不利现象出现。采用X射线衍射(XRD)仪、... 使用新的制备方法成功制备了功能梯度WC-Co/WC-Fe-Ni双层结构硬质合金。冷压成型所需的压制压力需要保持在15MPa,在这个压力下WC-Co和WC-Fe-Ni层的烧结收缩率相同,制备的双层合金没有分层和裂纹等不利现象出现。采用X射线衍射(XRD)仪、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等实验手段研究了双层合金的相组成与微观结构。发现合金中没有η或者石墨相的存在,而且,WC-Co和WC-Fe-Ni层间的界面处结合良好。同时,在WC-Co/WC-Fe-Ni双层结构硬质合金的界面处有明显的连续变化的Fe,Ni和Co成分梯度,两层间的成分梯度导致界面附近的硬度梯度的形成。制备的功能梯度WC-Co/WC-Fe-Ni双层结构硬质合金同时具有高的硬度、耐磨性和韧性。 展开更多

关键词 WC-Co/WC-Fe-Ni 功能梯度硬质合金 收缩 微观组织 力学性能

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0.2μm级硬质合金的制备及其应用性能 被引量：8

14

作者 谢海唯 张守全 +1 位作者 吴冲浒 程登峰 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2010年第6期640-643,共4页

以厦门金鹭特种合金有限公司的超细WC粉、超细Co粉作为原料,分别采用普通压力烧结技术与热等静压(HIP)技术,在国内首次实现了0.2μm级硬质合金G0209的制备。在合适的HIP烧结温度、烧结压力、烧结时间下所生产的0.2μm级硬质合金的抗弯... 以厦门金鹭特种合金有限公司的超细WC粉、超细Co粉作为原料,分别采用普通压力烧结技术与热等静压(HIP)技术,在国内首次实现了0.2μm级硬质合金G0209的制备。在合适的HIP烧结温度、烧结压力、烧结时间下所生产的0.2μm级硬质合金的抗弯强度和由其制备的印刷电路板(printed circuit board,PCB)微钻抗冲击性能都优于普通压力烧结产品。同时作为参比,将一流硬质合金厂商住友生产的0.2μm级硬质合金棒材制备成PCB微钻,进行性能对比试验测试,结果显示,本研究生产的0.2μm级硬质合金品质达到了住友同系列产品的同等水平。 展开更多

关键词 0.2μm级硬质合金 HIP烧结 PCB微钻 切削试验

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表层富立方相功能梯度硬质合金的烧结工艺 被引量：7

15

作者 陈巧旺 刘兵 +1 位作者 姜中涛 李力 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期93-97,共5页

本文对表层富立方相功能梯度硬质合金的三套烧结工艺进行了分析和对比。结果表明:烧结工艺的主要影响因素包括烧结温度、烧结时间及充气方式。在满足梯度层组织结构要求的前提下,应尽量降低烧结温度、缩短烧结时间,以防止晶粒粗化。气... 本文对表层富立方相功能梯度硬质合金的三套烧结工艺进行了分析和对比。结果表明:烧结工艺的主要影响因素包括烧结温度、烧结时间及充气方式。在满足梯度层组织结构要求的前提下,应尽量降低烧结温度、缩短烧结时间,以防止晶粒粗化。气体在液相出现后充入,可加快反应速率且有利于消除孔隙。所制备的样品表面均生成了梯度层,其主要成分为富含Ti元素的立方相组织。根据分析结果,笔者对烧结工艺进行了重新设计。在液相温度进行气氛烧结后,控制降温曲线,在固相阶段进行保温烧结,以进一步增加梯度层厚度,同时对梯度层进行均匀化处理,消除内应力。 展开更多

关键词 功能梯度硬质合金 烧结工艺 立方相 氮气氮

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渗氮烧结的YT15梯度硬质合金微观组织 被引量：6

16

作者 陈巧旺 蒋显全 姜爱民 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2011年第3期437-441,共5页

采用渗氮烧结工艺制备YT15梯度硬质合金,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射等手段,研究该合金的表面微观组织,并对其表面梯度层的形成进行热力学分析。结果表明Ti元素与N元素之间较强的结合力驱动Ti元素向外和Co元素向内定向迁移,在合金... 采用渗氮烧结工艺制备YT15梯度硬质合金,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射等手段,研究该合金的表面微观组织,并对其表面梯度层的形成进行热力学分析。结果表明Ti元素与N元素之间较强的结合力驱动Ti元素向外和Co元素向内定向迁移,在合金表面形成厚度为10μm的富含Ti(C,N)相的梯度层。实验结果与热力学分析均表明氮气氛烧结可使合金中的Ti元素向表面迁移,从而形成表面富含Ti(C,N)硬质相的梯度硬质合金。合金中出现粗大的WC晶粒,且表面梯度层较薄,制备工艺有待进一步优化。 展开更多

关键词 YT15梯度硬质合金 渗氮烧结 微观组织

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梯度结构硬质合金的疲劳断裂 被引量：4

17

作者 李亚林 刘咏 +2 位作者 周永贵 李昆 赵中伟 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2011年第5期747-754,共8页

采用三点抗弯的方法研究WC-6Co梯度结构硬质合金和均质WC-6Co硬质合金的疲劳行为,探讨疲劳断口形貌与破坏机制的关系。结果表明:梯度结构硬质合金的疲劳裂纹在亚表面萌生;梯度结构硬质合金表层Co相发生明显塑性变形,WC相以沿晶断裂为主... 采用三点抗弯的方法研究WC-6Co梯度结构硬质合金和均质WC-6Co硬质合金的疲劳行为,探讨疲劳断口形貌与破坏机制的关系。结果表明:梯度结构硬质合金的疲劳裂纹在亚表面萌生;梯度结构硬质合金表层Co相发生明显塑性变形,WC相以沿晶断裂为主;中间层Co相变形也很明显,WC相解理断裂增加;内层Co相塑性变形很少,WC、η相以解理断裂为主;均质硬质合金Co相塑性变形明显,WC以沿晶、解理断裂为主,各部位断口形貌接近;梯度结构硬质合金的疲劳极限比均质硬质合金高约100 MPa;梯度结构硬质合金中疲劳裂纹沿垂直于试样下表面、平行于Co相梯度的方向形核,而均质硬质合金的疲劳裂纹沿平行于试样外表面方向形核。在应力集中效应、循环应力的作用下,Co相的马氏体相变是裂纹在亚表面萌生的主要原因;马氏体相变使Co相成为裂纹形核的快速通道,裂纹沿Co相梯度方向形核。 展开更多

关键词 梯度结构硬质合金 疲劳断裂 疲劳裂纹形核

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梯度硬质合金的发展趋势 被引量：1

18

作者 陈巧旺 姜中涛 +2 位作者 刘兵 李力 陈慧 《重庆文理学院学报（自然科学版）》 2012年第5期9-12,共4页

对梯度硬质合金的发展趋势进行综述.对其微观结构、使用性能及形成机理进行分析,并对表层富立方相梯度硬质合金进行相关研究.研究表明,表层富立方相梯度硬质合金以其特殊的结构和优异的性能将成为梯度硬质合金的最新发展方向.

关键词 表层富立方相梯度硬质合金 涂层基体 微观组织

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