原位自生Si3N4晶须增韧无粘结相WC材料的研究
- 作者：李小强曹廷郑东海夏晓建杨超梁良肖志瑜
- 会议时间：2015-09-09
- 关键词：无粘结相碳化钨硬质合金 ; 氮化硅晶须 ; 原位自生技术 ; 两步烧结工艺
- 作者单位：华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心,广州510640
- 母体文献：2015年全国粉末冶金学术会议暨海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集
- 会议名称：2015年全国粉末冶金学术会议暨海峡两岸粉末冶金技术研讨会
- 会议地点：武汉
- 主办单位：中国机械工程学会
- 语种：chi
- 分类号：TB3;TG1
摘要
采用一步和两步SPS烧结法分别制备了WC-10wt.%Si3N4复合材料.研究显示,在不保温烧结方式下,β-Si3N4在1700℃以上会发生"快速熟化"现象,β-Si3N4晶须快速长成,与此同时WC基体晶粒也迅速长大;在1550~1600℃保温30min,β-Si3N4能够持续熟化并长成晶须,而WC晶粒生长则较为缓慢;采用两步烧结方式时即先升温到1700℃随即冷却至1450~1600℃保温30min,通过第一步烧结可在材料体内形成一定数量的β-Si3N4晶核,从而促进第二步烧结过程中的α→β-Si3N4相转变和β-Si3N4晶须长成,同时抑制WC晶粒快速长大.致密的WC-10wt.%Si3N4材料的硬度与WC基体晶粒平均尺寸成反相关,其断裂韧性主要随β-Si3N4晶须数量的增多而增大,β-Si3N4晶须对WC材料的增韧机制主要包括晶须拔出和裂纹桥接.两步烧结的WC-10wt.%Si3N4的硬度和断裂1/2韧性分别达到了17.65 GPa和10.94MPa·m1/2.