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《提高ni代co+yt5硬質(zhì)合金切削刀具材料硬度與耐磨性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要提高Ni代CoYT5硬質(zhì)合金切削刀具材料硬度與耐磨性的研究材料加工工程專業(yè)碩士研究生：郭智興指導教師：熊計硬質(zhì)合金已經(jīng)取代高速鋼成為最主要的切削刀具材料。自硬質(zhì)合金發(fā)明以來，co一直是硬質(zhì)合金的主要粘結(jié)劑。Ni與co在元素周期表中同屬鐵族金屬，密度，熔點，原子半徑相近，物理、化學性能相近。因此上世紀30年代就有了代Co粘結(jié)劑的研究，起初主要是為了打破專利的限制，后來則是因為co資源的稀缺。而Ni的世界儲量是Co的70倍，資源豐富，是一種相對Co來說價格便宜的金屬。因此，Ni被看作是Co的首選代用品。“Ni代co硬質(zhì)合金”的研究有助于緩解co資源稀缺問題，降低
2、硬質(zhì)合金的成本，具有廣闊的市場前景和顯著的社會效益。Ni代Co硬質(zhì)合金的韌性好，但硬度與耐磨性與同粘結(jié)劑含量的Co硬質(zhì)合金相比始終存在一定差距。國內(nèi)外的研究主要集中在采用部分取代co和多元合金化的方法來提高其硬度，但目前Ni代co硬質(zhì)合金仍只在某些有特殊要求(如礦山工具，耐磨耐蝕零件，無磁合金等)或?qū)π阅芤蟛桓叩膱龊系玫接邢薜膽?yīng)用，而在應(yīng)用量大的典型硬質(zhì)合金產(chǎn)品——切削刀具等要求高硬度高耐磨性的場合受到了限制，至今相關(guān)研究報道很少，也未見世界主要硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家公布的高性能商業(yè)切削刀具牌號。本文選用典型的硬質(zhì)合金切鋼牌號YT5作Ni代co研究的對象。一方面因為
3、，YT5用量大，中國每年消耗約500噸，約占硬質(zhì)合金總消耗量的4％，本研究有助于把Ni代Co硬質(zhì)合金的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到切削刀其。另一方面，YT5是用于強力切削的粗加工牌號，主要要求合金耐沖擊性能，而Ni代Co硬質(zhì)合金的韌性比傳統(tǒng)合金更好，因此用性能要求上看，實現(xiàn)YT5合金中的Ni代co在一定程度上是可行的。I摘要要實現(xiàn)Ni代co硬質(zhì)合金在切削刀具上的應(yīng)用，提高硬度和耐磨性是需要解決的關(guān)鍵問題。圍繞這一問題，本文采用改變Ni含量，wC粒度和添加金屬碳化物添加劑的方法，以達到保證合金抗彎強度的前提下，提高合金的硬度與耐磨性。主要研究。了這些方法對合金性能的影響。本文首
4、先采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法，用Ni完全取代YT5中的co制得YN5硬質(zhì)合金，并與YT5硬質(zhì)合金比較。用SEM觀察它們的形貌，檢測硬度，和抗彎強度等性能，發(fā)現(xiàn)YN5硬質(zhì)合金合金性能的硬度大幅度降低，而抗彎強度增大；逐漸降低YN5硬質(zhì)合金中的粘結(jié)劑含量到8．4wt％，在抗彎強度下降到與YT5合金相當?shù)那闆r下，合金硬度得到一定回升。在降低粘結(jié)劑含量的基礎(chǔ)上，比較了采用不同wC原料粉末制備YN5硬質(zhì)合金，并研究粒度對合金性能的影響。研究結(jié)果表明，合金硬度隨粒度的降低而提高，但抗彎強度下降，綜合考慮，本文采用粒度為13。45lim的wc原料。針對Ni代co硬質(zhì)合金中的Ni聚
5、集和Wc晶粒長大的現(xiàn)象，加入過渡族金屬碳化物添加劑來抑制晶粒長大，研究了Mo，C和NbC添加量對合金晶粒度，硬度，抗彎強度的影響。研究表明，Mo：C和NbC對晶粒長大有明顯的抑制作用，并且隨添加量的增加而更明顯。硬度和抗彎強度均隨添加量的增加而升高。由于Mo。C的改善Ni對WC、TiC的潤濕性，對Ni粘結(jié)劑的固溶強化、細化晶粒等作用，對性能的改善作用更明顯。研究結(jié)果表明添加1．2wt％的Mo。c的YN5合金強度為1900N／mm2，硬度90．6HRA，基本達到與YT5相當?shù)乃?。最后將制備的Ni代co硬質(zhì)合金合金YN5與傳統(tǒng)的YT5硬質(zhì)合金作切削性能對比實驗。結(jié)
6、果表明，YN5合金的切削壽命}=LYT5長，而刀具的切削力更小，切削后的試樣表面粗糙度略低。關(guān)鍵詞：Ni代Co硬質(zhì)合金粘結(jié)劑含量wc原料粒度Mo。C切削實驗Il摘要ResearchonImprovingtheHardnesSandtheAbrasionResistanceofYT5CementedCarbidewithNickelBinderasCurtingToolSMajor：MaterialSprocessingengineeringStudent：GuoZhixingsupervisor：XiongJiCementedcarbidehasbecometh
7、emaincuttingtoolsintheplaceofhighspeedsteels．Sincecementedcarbidewasinvented，cobaltiSthemainbinderallalong．Nickelandcobaltbelongtoironfamilymetalintheperiodictableofelements．Theyhavesimilar．density，meltingpoint，atomicradiusandphysical—chemicalproperties．ResearchonbinderssubstitutingC
8、obeganinthe1
