YF06纳米硬质合金粉末压制功能的探究

2019-10-18 10:44 来源：钢铁世界网作者：dengys

材料科学f YF06纳米硬质合金粉末约束功能的研讨周书助彭卫珍2杜亨全2（1.中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙，410083；2.株洲硬质合金集团公司，株洲，412000）弹性后效较YT5粉末都有明显的进步。

1刖言因为纳米粉体的共同尺度效应和表界面效应，使得纳米材料具有优异的机械、光、电、磁、催化等物理化学功能。近年来纳米技术与纳米材料的研讨工作已成为本世纪的研讨热门。纳米材料科学理论、纳米材料的表征、纳米粉体制备技术开展很快；许多纳米粉末的制备已进入产业化阶段。现在已能批量生产100nm左右的纳米级硬质合金质料粉末（WC、WC-Co复合粉末（。纳米硬质合金细密块体材料一起兼有高的强度和高硬度；具有广泛的用处，可望成为未来几年我国硬质合金开展中新的增长点。

因为纳米粉体的尺度效应和表界面效应，使纳米级硬质合金粉末的破碎和涣散很困难，纳米级硬质合金粉末在制取进程中极简单桥接和聚会，使其松装密度小，活动性差；特别是硬聚会使纳米级硬质合金质料粉末的约束功能急剧恶化，约束压力大，压坯密度很低，弹性后效大。特别是在单重较大或形状杂乱数控刀片的成型中，压坯表面裂纹较多，然后导致压坯在烧结进程中缩短过大和缩短不均匀，残留空地度太高，晶粒长大也很不均匀等，在成型坯中的一些微细缺陷在烧结进程中不易消除乃至严重影响产品质量，这些都约束着纳米级硬质合金块体材料的开展和使用。因而，纳米硬质合金粉体成型功能的研讨具有深远的理论含义和实践含义。，实验办法和实验进程为了使纳米硬质合金成型功能的研讨定量化和更具有实践使用价值，选用普通硬质合金牌号-丁5的012喷雾制粒混合粉末约束功能作为。

2.1实验质料YT5混合料取自生产线：其成分大致为：WC-加量为2%~4%. YF06纳米硬质合金混合粉末其成分大致为：WC-7%Co；PEG加量为2%~4%.纳米粉末质料和喷雾制粒料的描摹见和；两种粉末功能见表1.2.2实验设备PS21实验油压机，株洲硬质合金厂；FL4-1型活动功能和松装密度的丈量设备，北京钢铁研讨总院；电子称，精度2.3实验办法粉末松装密度和活动性的测定：选用FL4-1型活动功能和松装密度的丈量设备测定粉末的活动性和松装密度。每种测定别离重复进行三次，取其平均值。

粉末约束功能的测定：在PS21实验油压机上约束试条，模具质料为硬质合金，缩短系数为17；压坯试条的规划尺度为：8mmx5.6mmx25mm.用不同单重的粉末进行约束，取得相应的约束压力（kN），由试条尺度8'宽）x25（长）=2（cm2），核算单位面积1：周书助1暴Maefe南大学粉末冶金研讨院在读博士生期从赢硬质合6金属陶瓷和新成型剂的究/www.cnki.net的约束压力（kN/cm；用千分尺丈量压坯试条的尺度，核算压坯的弹性后效（mm）、弹性后效系数（！）和实践密度（g/cm3）；由压坯的实践密度（g/cm3）和其理论密度核算其压坯相对密度。结果与评论3.1约束压力与约束密度的联系从能够看到纳米WC-Co质料粉末涣散性比较差，存在粉末的聚会现象。

将PE5参加到球磨介质（酒精、水）中一起球磨，因为聚乙二醇是一种非离子型聚合物，主要以物理吸附的方式吸附在粉末表面，吸附分子间有内聚力存在，靠得很紧，构成一层薄膜，然后阻止了金属粉末之间的触摸，起到涣散剂的效果。从表丨能够看到纳米01-0质料粉末通过球磨今后粒度从/478'下降到978'，破碎效果比较明显。一起，因为聚乙二醇具有必定的粘结性和光滑性，聚乙二醇吸附在对金属粉末表面最外层的是一个低剪切强度区，有下降冲突的效果。聚乙二醇参加量较小时，在粉末表面构成一层很薄的光滑膜，改进了粉末颗粒表面的粗糙度，减小了其相对滑动的阻力，故而使粉末活动性有所进步。从和表1能够看出，3E5喷雾制粒粉末料球形度好，表面光滑；其活动性很好。

YT5和YF06粉末及合金功能粉末质料WC球磨后WC松装密度活动性合金密度粒度（！m）粒度（nm）（秒）虽然参加3E5有必定的涣散和光滑效果，但从表1能够看到YF06的松装密度比普通的硬质合金YT5的松装密度相对下降了因为PS21实验油压机自身约束才能和测压传感器灵敏度规模的约束，从表2能够看出试条单重很小时，约束压力没有显现，即在约束压力很小时，普通硬质合金牌号YT5的压坯相对密度能够到达60！。从表3能够看出纳米粉末YF06因为参加了P45作为涣散剂和光滑剂，通过喷雾制粒，在较小的约束压力下也能够到达挨近60！的压坯密度。

从和能够看出，在约束压力丈量传感表2 YT5混合料的约束功能参数约束压力约束压力弹性后效弹性后效系压坯规划密度压坯实践密压坯相对表3 YF06混合料的约束功能参数单重（=）约束压力（kN）约束压力弹性后效弹性后效系数（>）压坯规划密度（g/cm3）压坯实践密度压坯相对密度（>）器的丈量规模内，压坯密度跟着约束压力的增大而增大，简直成线性联系。为了辅导生产工艺，结合实践使用，根据表2和表3中的数据，对其进行一元线性回归分析。YT5粉末约束压力和压坯相对密度的联系为：YF06粉末约束压力和压坯相对密度的联系为Y=42.54+0.732xX（2）密度。从⑴和⑵式也能够看出纳米YF06粉末的压坯密度比普通硬质合金YT5粉末的压坯密度低得多，而且跟着压坯密度的添加，约束压力急剧添加；反之，跟着约束压力的添加YF06的压坯密度添加缓慢。⑴和⑵式在约束压力为（215）kN/cm2的规模内合适的。

从看，YT5和YF06的压坯密度和约束压力的联系曲线很挨近，但因为YF0**金理论密度较YT5合金理论密度高，从约束压力和压坯相对密度的联系曲线能够看出，两种粉末的约束功能相差很大。

YT5粉末比较简单就取得了50'的压坯相对密度，而YF06粉末比较简单取得40'的压坯相对密度，要获取50'压坯相对密度就要施加较大的约束压力，而且跟着压坯密度的添加，约束压力急剧上升。YT5粉末能够取得的62'以上的压坯相对密度，YF06粉末只能取得不大于54'的压坯相对密度。此刻，YF06粉末的约束压力已到达18kN/cm2，而YT5粉末的约束压力只要2kN/cm2，YF06粉末的约束压力是YT5粉末的约束压力约9倍。

3.2约束压力与压坯弹性后效的联系在PS21实验油压机的约束才能和测压传感器灵敏度规模内，从表2能够看出试条单重很小时，约束压力没有显现，即在约束压力很小时，普通硬质合金牌号YT5的压坯相对密度能够到达40'，从此刻开端压坯就有了弹性后效。从表3能够看出纳米粉末YF06因为参加了PEG作为涣散剂和光滑剂，通过喷雾制粒，在较小的约束压力下也能够到达挨近40'的压坯密度，但很快就有了较大的弹性后效。因而，有压力就有弹性后效。

从表2'表3和能够看出两种粉末的弹性后效在必定的规模内跟着约束压力的增大简直成线性地增大，YF06的弹性后效相应的比YT5的弹性后效要大。当约束压力超越某一值（15kN/cm2）时，两种粉末的弹性后效均急剧增大，YF06粉末的弹性后效添加得更快。

为了结合实践使用，辅导生产工艺，根据表2和表3中的数据，对其进行一元线性回归分析。YT5粉末约束压力和压坯相对密度的联系为：1994-201令3帏种相京幻H敢SA f.iBI3WfelblishingHout4A沔件松求的S制压力和压汪相对S关YF06粉末约束压力和压坯相对密度的联系为：Y=6.930+0.822xX（4）后效系数。从⑶和⑷式也能够看出纳米YF06粉末的压坯弹性后效系数跟着约束压力的添加而急剧添加，比较⑶和⑷式的斜率能够看出，YF06粉末比普通硬质合金YT5粉末的压坯弹性后效要大的多。⑴和⑵式在约束压力为（2~15）kN/cm2的规模内合适的。

从能够两种粉末的压坯弹性后效跟着压坯密度的添加而敏捷添加，YF06粉末的压坯密度在到达50%今后，压坯密度很难添加，在巨大的约束压力下得到巨大的弹性后效。

4定论1、YN06纳米硬质合金粉末通过PEL喷雾制粒松装密度和活动性的进步，改进其约束功能；能够取得50%的压坯相对密度。

2、YF06纳米硬质合金粉末的约束压力比普通的硬质合金粉末的约束压力大的多；并跟着压坯密度的添加而急剧增大；压坯相对密度为54%时，约束压力是普通的硬质合金粉末的约束压力9倍。

3、YF06纳米硬质合金粉末的弹性后效比普通的硬质合金粉末的弹性后效也大；当压坯密度超越50%后，压坯密度很难添加，约束压力的添加只能增大弹性后效。

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