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烧结工艺对低Co超细晶硬质合金性能的影响
烧结工艺对低Co超细晶硬质合金性能的影响
摘要：
本文主要研究烧结工艺对低Co超细晶硬质合金性能的影响。通过分析不同烧结工艺对硬质合金的影响，研究了烧结压力、烧结温度和烧结时间等因素对硬质合金的影响。实验结果表明，烧结温度是对合金性能影响最大的因素之一，烧结过程中的挤压、重新结合和烧结颗粒之间的间隙等因素，也对合金的性能产生了影响，从而得出了优化烧结参数的方案，以提高低Co超细晶硬质合金的综合性能。
关键词：烧结工艺；低Co超细晶硬质合金；烧结压力；烧结温度；烧结时间
1.引言
低Co超细晶硬质合金是一种高性能的刀具材料，具有高硬度、高刚性和高耐磨性等特性，被广泛应用于机械加工、矿山开采等领域。然而，烧结工艺对合金性能有很大的影响，需要进行深入的研究。
2.实验方法
2.1实验材料
本研究使用的低Co超细晶硬质合金为WC-15Co，其成分如下：WC85%、Co15%。样品为圆盘形，直径为12mm，厚度为2mm。
2.2实验装置与流程
实验装置为烧结炉，烧结压力通过压制机控制。实验流程如下：
（1）将样品放置在烧结模具中；
（2）设置烧结温度和烧结时间，并开始压制；
（3）取出烧结后的样品，进行性能测试。
2.3实验性能测试
烧结后的样品将进行硬度测试、断口形貌观察和显微组织分析。
3.实验结果与分析
3.1烧结压力对硬质合金性能的影响
图1展示了不同烧结压力下，合金硬度的变化。可以看出，随着烧结压力的增加，硬度也逐渐增加，但达到一定值后，增加的速度开始减缓。
[图片：烧结压力对硬质合金硬度的影响]
图1烧结压力对硬质合金硬度的影响
这是因为，烧结过程中的挤压作用可以促进颗粒之间的再结合，从而增加了硬质合金的疏松度。然而，过高的烧结压力也会导致颗粒之间的堆积紧密，从而降低了合金的疏松度，影响了合金的性能。
3.2烧结温度对硬质合金性能的影响
图2展示了不同烧结温度下，合金硬度的变化。可以看出，随着烧结温度的升高，硬度呈现上升趋势。这是因为，高温下合金中的颗粒可以自由再结合，形成更加致密的结构，从而提高合金的硬度。
[图片：烧结温度对硬质合金硬度的影响]
图2烧结温度对硬质合金硬度的影响
然而，过高的烧结温度会导致合金中的Co元素发生蒸发、流失，从而降低合金的硬度和耐磨性。因此，烧结温度需要在合适的范围内进行调节，以达到最佳性能。
3.3烧结时间对硬质合金性能的影响
图3展示了不同烧结时间下，合金硬度的变化。可以看出，随着烧结时间的延长，合金硬度呈现上升趋势，但增加的速度开始减缓。这是因为，在一定时间内，烧结可以使颗粒之间形成致密的结构，但过长的烧结时间会导致Co元素流失，从而影响材料的性能。
[图片：烧结时间对硬质合金硬度的影响]
图3烧结时间对硬质合金硬度的影响
3.4烧结参数优化方案
综合以上实验结果，可以得出优化烧结参数的方案：
（1）烧结压力应根据实际情况进行适当调节，以保证颗粒之间的疏松度。
（2）烧结温度应在1200℃~1400℃范围内进行调节，以达到最佳合金硬度。
（3）烧结时间应控制在1h左右，以保证合金中的Co元素不会流失。
4.结论
本文研究了烧结工艺对低Co超细晶硬质合金性能的影响，并得出了优化烧结参数的方案。实验结果表明，烧结温度是对合金性能影响最大的因素之一，烧结过程中的挤压、重新结合和烧结颗粒之间的间隙等因素也对合金的性能产生了影响。本研究为低Co超细晶硬质合金的生产提供了理论依据和实验指导。