粗晶粒硬质合金材料的制备与表征

为提高硬质合金的断裂韧性,使用平均粒度分别为9.8、22.5、27.4μm的WC粉体制备3种级别(粗晶、超粗和特粗)的WC-6Co粗晶粒硬质合金,使用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其微观结构进行表征,并研究了WC晶粒度对粗晶粒硬质合金力学性能的影响。结果表明,随着WC平均晶粒度由粗晶(3.5～4.9μm)增加到特粗(8.0～14μm)级别,横向断裂强度和维氏硬度有所下降,但韧性得到显著改善。其中WC晶粒度为7.77μm的超粗硬质合金的横向断裂强度为(2 137.5±22.5) MPa,硬度为1 011.6 HV₃₀,在30 kg载荷下无裂纹产生,表现出优异的断裂韧性。但是,WC晶粒度为8.83μm的特粗硬质合金的断裂韧性为13.3 MPa·m^1/2,低于超粗硬质合金,这与特粗WC晶粒中的微观缺陷有关。