WCCo系硬质合金Co相的熔点.pdf
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第1 6卷第4期V汉16入喃.4硬质合金C EMEN7’EDC A R BIDE1 9 9 9年11月No vem加r1 9 99护去去 去去 去架 书材料科学睁 介举举带举带戒WC一Co系硬质合金Co相的熔点吴冲浒.(厦门金鹭特种合 金有 限公司,厦门,3 610 06 )摘要用差热分析(D TA)方法研究 wC一c o系列硬质合金森熔点.研究发现九种wC-C系列合金具有几乎相同的C相熔点,其平均值为1 3 7 2.8 0℃相的熔点与合金的含C o量无关,取决于WC在C中的溶解度,相应取决于烧结温度关锐词WC一C系硬 质合金C o相溶点差热分析1前吉占口, JI二JwC一Co系 硬质合 金 的性能取决于:¹wC的 晶体结 构、粒度形貌 和连 结形态;º粘结 相C的 组织结 构及其 相 变与控制;»WC/Co、wC/WC和Co/Co界 面 结 构与状态WC一CO系硬质合 金中C相的组织结构、hep与f e的比例及其控制方 法、液 固相变等的研究对工艺 开发和提高 合金性 能具有重要意义[ 1 j本文是C相的 系列研究报告之一,侧重研究系 列WC一C硬质合金中Co相的熔点液固相变是一种吸 热反应,其热效应比较大,适合采用热分析方法来研究〔2一5〕。
应用新型比较先进的差热分析仪对 研究C相熔点提供足够的特征参数和精确性温度 范围 为 室 温 到150 0℃,加 热速度 为10o C/min以YG15差 热分析(D TA)曲线线座标为基 准,将所有九个合金 的 差热分析曲线,经曲线优化,汇集在 同一 图上,以便比较通过随机计算机处 理,将每个合金 的 差 热 曲线的熔融吸热峰局部放大并自动记录出该吸热峰全部特征数据2试验方法试 验 用材料为本 公司 生 产 的YG6、YGg、Y G12、YG15、YG18、YG20、YG22、YG2 5和YG2 8九种 wC一C系硬质合金采用Perkin一Elme rDT A7型差热分析仪进行 加热过 程 分析,参比物 为氧化铝,加热3试验结果3 .1差热分析图以YG15 DTA曲线座标尺度 为基准,将Y G6、Y Gg、Y G12、Y G15、Y G18、Y G20、YG22、YG25、YG28九种WC一Co系硬质合金的9条差热分析曲线汇 总于图1中图中曲线上的数字标明与左列样品号相对应 的合金差热分析曲线(#8列空)图中左侧为试样结合 水汽 化吸热 峰,与本研究无关右 侧为合金中C相熔 融 吸热峰,是本文 研究的 重点。
1(YG15)、#4(YG12)、#6(YGZO)和#10(YG28)曲线中部不同位置(温度)呈现若干类型 的 固态转变,其研究结果将另行报道作者简介:吴冲浒.男.5 斗岁.厦门金茸特种合金有限公司总经理,高级工程师202.硬质合金第1 6卷1一Y G152一YG63一YGg4一YG1 25一YG18. 一~一~_6一YG2 07一YG2 28一9一Y G2510e eYG 28的引.,口2口口O一2.0一4.0尝.卜司一6.0一8.0250.050 0.07 50.0 沮度,‘C1 00 0.01 2 50.01 500.0图1九种wC一C系硬质合金差热分析汇总图从图1可以清 楚地看出,九种不 同含Co量的WC一C系合金C相的熔融吸热峰集聚在 一起,不 同含Co量的合 金 的熔 点 基本一致,可以认为WC一CQ系合 金Co相 的熔点不受合金中含C量的影 响,这 个研究结果是十分引人注目的3 .2wC一C系合金熔融吸 热峰的特征参数将图中各 曲线熔 融 吸热峰局部放大,并通过计算机对 曲线进行 优化 处理,标出特 征点,自动记录各特征参数数据,示于图2C一JZ,O_4知一Q ..卜一p书 心一了.J:。
2起始 沮度.飞‘ 终止沮度. 3 ‘l 味硬沮度工 372外推起 灿拉 仗 自动1十.15日C峪面仪飞 t.了.‘几U 入,9卜‘U峪离02祖1 仁-.3 1之C13os.U二O t起始通度玲s刁·7们C 终止沮度一 ,x‘一洲C峪 顶沮度13 73.毛 8 2CJ.“廷公‘吕备要】32 7石QS仁 终止沮度1 4( t 5‘260t蜂顶胜 度枯3,3.Zo g c刁.5峪 面淤之65.2名吕Cx‘.讯高1.07 7仁外推起始 牡度1362匀IZC自动、卜 其与_ ;. :6.U (b〕 -,~J曰~ ~e s w e.e s e sJ‘ 014 00.0142几峥面权灯U初U人:峰离1.石35t外推尽始滋匡】 36 〕 H9 2t_臼动1十拜‘4今‘OJ卜‘J,-02卜10 叭‘0比气习几甄(a)_日_一~ ~ ~ ~J‘~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~~_一 一一口Le se s一 .3二).01375.0140 口.01毛250没度.t沙013的心 1 32 5013 5 〕 0137 5沮度,r名 磊013 25013 5 0.01 37 5沮度,七‘c,.}起起始公 度价加曰“- - -典典止 沮度飞3 ‘9.7礴3 ( ( ( 峨峨 顶沮 度百374. 010仁’’ 一一j‘‘ 吐吐离‘·’【s(’ \\\八一一, , 卜f t伶轰 户 界)、\ ! ! !(d) ) )呀呀面帆 “‘ 2 5 2‘:\“丫丫丫 自自动、十界界界COC. 5组. 0起‘ 沮度1.” JI月仁J飞止占次盆名01‘通3〔起 始茜侄1.们 二搜洲吐肠!终止 盆度卜亏引‘7 2C峰面织 味顶泣度1374、4 lUI 令2U5J 口1.52.;、2.53‘ 1咬几赢门5 34仁、、自 动i士界外性 起幼 退度135 7.6二5仁舜,工J〕:_ : ,275.01.化5.u1375.〕1425.0仁-] 3 00. 0:右 乙Q.014 0j.014吕0.U退 度.t毛 32 5.0 1350.0 117二.014 0 0·UI刁了二沮度.C兴沮 度一乍.议我 始遨 优.: ’4h终止妞l叹1“2t.万凡U起 盆 舀度t3飞9. ‘吕乙、咚 止;之占 嘴】妇‘石4t,未I父五Jt137 1.3 53硕 峥高一4 ,刁〔U沙起知路性 终止 已度’ )!,,“;,3,巨· 叩6c“1峰面扒‘, 3.‘了u‘人s尸。
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为了充分表征熔 融吸热峰的特征还计算终止温度与起 始 温度之差(XZ一XI )及其 和 的半值(Xl+XZ)/ 2各合金熔融吸热峰的8个特征参数数值汇 集 列 于 表1,这8个参数与合 金 含Co量的关系给于图3、图4和 图5l l l l l弓20r~ ~ ~ ~ 一~ - - - - - - - - - - - - - - - 一- - - 一- - 一- --一一- - -1 1 1 110卜l口、八Z Z Z Z Z1 1 1 100‘I\产,、/、l黑1 1 1 1 90卜/、. 尸一、XZI瞥1 1 1 1 1380卜一! ! ! ! ! ! ! ! ! !1 1 1370 卜‘‘福、- 一洲产~ 、‘战翻翻巴巴}13‘O卜~.一一~ 叫灿曰气~,~., -,‘、,」」归归135 0卜\八、、I I I勺勺1340 卜、I、I、、泄抬皿里! ! !1 1 1320‘、了飞I一丫,l l l1 1 1330卜、 I! ! !1 1 1310 LI I I1 1 13001一一一曰-J. 一一J ~ ~ ‘~ 曰‘刁刁 2 2 246810121416182022 24262吕各0 0 0《《沁,%%%图3Xl、Onset、(XI+X Z)/2、Pe ak和XZ与合金含Co量的关系。
从表1和 图3、图4、图5关系 曲线中,可以看出吸热峰几 个特征参数与合金 含CO量之 间有如下关系:¹几 个参数中唯有外推起 始 温度(On-set)和峰顶 温度(Pe ak )随Co含量提高 呈略为下降的连 续规律变化(图3),从YG6至YG28,Onset下 降17.7 7℃,Pe ak温度仅 下降7.38c CPe ak与Ons et之 间的温差,随含Co量增 加 略 为增 加,YG6合金 为7.2 62℃,YG28为20.429℃ºXl和XZ随含C量呈波浪式变化,XI的峰与谷恰好一 与XZ相反(图3);即Xl下降则XZ升高,反之亦 然»(Xl+XZ)/2随 含C量的变化规律有 如Xl的 规律,唯 绝对值不相同 而已(图3),(Xl十XZ)/2温度随 含Co量 的变化曲线正 好处于P e a k和on se t变化曲线之间(图3)¼面 积和峰高 的变化规律相似,接 近于Xl的变化规律(见图4,并比较图3)½(XZ一Xl)的变化规律很像XZ的变化规 律(见 图5,并比较 图3)表1wC 一 C系列合金C相熔融吸热峰的特征参数合金起始温度( XI)(℃)外推起始温度(Ons et)(C)峰顶温度(Pe ak )(’ C)终止温度(XZ)(℃)峰面积(Are a)(, Cxs)峰高(Height)(XZ一XI)(.C )( Xl十XZ)2YG6一I碑9 1241360.1581365.0501372.312138 1.98 611.7350.21121.828137 1072YGg一1 915 513 54.7 71136 2.9121373.182138 6.1066 5. 28 81.07 7313351370.439YG12一1 9 1061327.6051363.8 9 21373.20 9] 405.26 283.0 7 01.5 3877.6 5 5133 6.433YG15一1 9 1071350.6411360. 8151374.0 10138 9.74316 5.2522.21539.10 21370.19 2Y G18一19 1081314.1331360. 2761374. 11114036 4015 8. 2902.05189.5071385.8 87YG20一1 9 1091335.7 271357. 6 5 61374.111139 1,172141.5 5 41.70 055.7451363.5 7 7YG 22一1 9 1101346.0251358.5 161375.09 6139 2.5 7 519 3.6 702.22446.550136 9.300Y G25一19 1191339.6851352.1241371.3951406.734154.30 91.49467.0 491373.20 9YG 28一183521333.023134 7.2791367.7 181388.5 7 9185.1421.5871360.801·204.硬质合金第1 6卷“““O OIe e.一一-一一一一只~一一, 一1。
