0I:10.13374/j.1ssn1001053x.1987.s83.220 抗弯强度，下降值约30~50%)且韧性比高温涂层合金好，使用寿命比基体合金提高1~ 5倍。应用等离子体增强化学气相沉积(PVD)得到了涂层颗粒细、均匀、结合强度好 和机械强度有明显改善的TN涂层刀片。应用PVD一TN涂层工艺得到的TiN涂层合金， 其抗弯强度与未涂层合金相当，使用寿命较之未涂层刀片可提高2~6倍。更引人注目 的是上述几种涂层方法均具有涂层设备和涂层工艺简单可行、成本低等特点，且中温涂 层已能顺利地进行工业规模生产。PVD涂层已能进行准工业规模生产，达到了国际先进 水平。PCVD法系国内首创，已在各种涂层工艺中崭露头角。与此同时还研制出T2和T, 两种专用涂层基体，应用这两种基体涂敷的涂层合金可对调质钢等16种钢材进行有效的 粗加工和半精加工，使用寿命分别为CN2s和cN3s的1~4倍，最高达7.5倍，达到了 1978年瑞具的GC13和GC1025合金水平。另外用离子注入法处理硬质合金拉丝模也获得 了成功。经过离子注入法处理的拉丝模拉拔出的钽丝比1979年西德钽丝表面质量更好。 为了进一步提高国产涂敷合金的质量，在攻关中还对国内外部分涂层合金样品进行了组 织结构及微区成份的研究，并比较了涂层刀片和非涂层刀片的耐磨性及探讨了刀具磨损 的机理。 本项目于1986年11月通过了有色金属总公司组织的技术鉴定。 硬质合金微区成份、组织结构、缺陷对合金性能 影响以及合金最佳组织结构模型的研究 北京钢铁学院材料系株洲硬质合金厂 研究揭示了硬质合金热处理机理在于控制合金中钴相的固态相变、碳化物形貌及钴 相中的析出物，确定了YG类硬质合金最佳淬火及回火工艺：淬火温度1250~1350°c, 回火温度300~600°C,保温1~10小时，最好的淬火介质是机油，得到了性能良好的YG 类热处理合金钎头，经现场使用证明比未热处理的寿命提高50~150%，150mm潜孔钻 头寿命平均为600米/只，达到进口同类钻头水平，经初步试验证明经热处理的YW2合金 刀片，其耐用度比未热处理的提高6倍，为提高我国硬质合金质量开辟了一条新途径。 运用超过高压电镜等先进检测手段研究出添加Cr3C2二次抑制WC晶粒长大的机理， 研制成性能优越的超细晶粒合金YSz(YG10H),研究了矿旷用硬质合金球齿多冲断裂过 程，发现部分WC一Co界面存在)相薄膜并阐明了其形成机理及消除方法，建立了YG11 合金粘结相中WC的固溶度、体积分数和多冲寿命三者的经验公式，研究了硬质合金中 存在的孔隙、WC粗品、钴池及夹杂等缺陷，测定了它们的尺寸、形貌、分布对硬质合 金常温及高温强度的影响，得出简单的合金强度新解析法，为降低孔隙，经热等静压处 理的顶锤及压缸，平均使用寿命已达到瑞典进口的同类产品水平，探讨了添加微量元素 铈对WC晶粒形貌、Co相分布及硫的存在形态的影响。 利用电解及选择性腐蚀技术提取合金中的粘结相，分别用Zevin法及K值法对钴相 168
抚弯强度 ， 下降值约 且韧性比高温涂层合金好 ， 使用 寿命比基体合金提高 倍 。 应用 等离子体增强化学 气相沉积 二 得 到 了涂层颗拉细 、 均匀 、 结合 强 度好 和机械强度 有明 显改善的 涂层 刀 片 。 应 用 一 涂层工 艺得 到的 涂层合 金 ， 其抗弯强度 与未 涂层 合金 相 当 ， 使用 寿命 较之未 涂层 刀 片可 提 高 倍 。 更 引人注 目 的 是上述 几 种涂层 方法 均具有 涂层设备和 涂层工艺简单可行 、 成本低 等特点 ， 且 中温 涂 层 已能顺 利地进行工业 规 模生 产 。 涂层 已能进 行准工业 规模 生 产 ， 达 到 了国际先进 水平 。 法 系国内首创 ， 已在 各种涂 层 工艺 中崭露头 角 。 与此 同时还研 制 出 和 两 种专用 涂 层基体 ， 应用这 两种基体涂 敷 的涂层 合 金可 对调质钢 等 种钢材进行 有效 的 粗加 工和半精加 工 ， 使用 寿命分别 为 。 和 。 的 倍 ， 最高达 倍 ， 达 到 了 年瑞 具的 。 和 。 。 合金水平 。 另外 用离子注 入 法处理硬质 合金拉丝 模也获得 了成功 。 经过 离子注入法处理 的拉丝 模拉拔 出的钮丝 比 年西德钮丝表 面质 量 更 好 。 为 了进 一步提 高国产涂敷 合 金的质 量 ， 在攻关 中还 对 国内外部分涂层 合 金样 品进行 了组 织结构及微 区 成份 的研究 ， 并 比较 了涂 层 刀 片 和非 涂层 刀 片的耐磨性及探讨 了刀 具磨损 的 机理 。 本项 目于 年 月通 过 了有色金属总 公司组 织 的技术 鉴定 。 硬质合金微区成份 、 组织结构 、 缺陷对合金性能 影响以及合金最佳组织结构模型的研究 北 京钢 铁 学院 材料 系 株 洲 硬 质 合 金 厂 研究揭 示 了硬 质 合金热处理机理在于控制合金 中钻 相的 固态相变 、 碳 化物形貌及钻 相 中的析出物 ， 确 定 了 类硬质 合 金最佳淬火 及 回火 工艺 淬火 温 度 ” ， 回火 温度 ， 保温 小 时 ， 最好的淬火 介质 是机油 得到了性能良好 的 类热处理 合金钎头 ， 经现场 使用证明 比未热处理 的寿命提高 一 ， 功 潜 孔 钻 头寿命平均为 米 只 ， 达到进 口 同类钻头水平 ， 经初步试验证 明经热处理的 合 金 刀 片 ， 其耐用 度 比未热处理 的提 高 倍 ， 为提 高我 国硬 质 合 金质 量开辟 了一 条新途径 。 运 用超 过高压 电镜等先进检测手段研究 出添加 。 二 次抑制 晶粒长大 的机理 ， 研制 成性能优越 的超细 晶粒 合金 ， 研究 了矿用硬质 合 金球齿 多 冲 断 裂 过 程 ， 发现部分 一 。 界面存在刀相薄膜并 阐明 了其形 成机理及消除 方法 ， 建 立 了 合 金粘结 相 中 的 固溶 度 、 体积 分 数 和多冲寿命三者 的经 验 公 式， 研究 了硬质 合 金 中 存在的孔 隙 、 粗 晶 、 钻池 及夹杂 等缺陷， 测定 了它们 的尺 寸 、 形貌 、 分布 对 硬质合 金常温及 高温强度 的影响 ， 得 出简单的 合金强度新解析法 ， 为降低孔 隙 ， 经热等静压处 理的顶锤及压 缸 ， 平 均使 用寿命 已 达到瑞典进 口 的 同类 产 品水 平 ， 探讨 了添加微量元素 钵对 晶粒形貌 、 〔 。 相分布及硫 的存在形 态的影响 。 利 用 电解及选择性腐蚀技术提 取 合金 中的粘结相 ， 分别 用 法及 值 法 对 钻相 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．s3．220
作无标样定量分析，发现原料Co中α钴约占40~50%，合金中为60~70%，经热处理增 加到90~99%，对粘结相的马化体相变研究发现在热处理条件下α-C0中的层错不断调 整扩展生成e-Co,除存在/(111)位移。而在脉冲载荷 条件下，诱发a-Co向e-:o马氏体相变，存在一个约1176N/mm2的临界压力。超过此应 力，相变加速，此外还利用热磁仪研究了c和W的粘结相中的溶解，首次建立了Ms一 (rc、r:a)、TC一(rc、r1a)二元线性回归方程。 查明了硬质相中亚结构、微观缺陷等工艺条件的关系，WC的结晶主要取决于W粉 的还原温度。经高温碳化及高温还原的结晶完整的W℃粉所制成的合金性能最好。用这 种工艺生产的YK252矿用合金荣获国家科技进步一等奖。此外，还查明了硬质合金中WC 相及(o相的微观形貌、组织结构及缺陷，特别是W/C。/W界面的结构特征，并对国 内外几种W〔微观结构进行了对比研究。 本项目于1986年11月通过了有色金属总公司组织的技术鉴定。 硬质合金力学性能的研究 株洲硬质合金厂、冶金部钢铁研究总院 中南工业大学北京钢铁学院材料系 硬质合金的断裂韧性测试难度大，在国际上方法各异，并在不断改进。经过三年努 力，研究出火花切割单边缺口梁三点弯曲试验法、静载压缩预裂纹法、表面裂纹（或缺 陷)法。三种硬质合金断裂韧性试验方法，查明了WC一o系合金断裂韧性KI~与其成份、 组织结构参数及其他力学性能之间的关系。用扫描电镜、声发射技术和能谱分析研究了 硬质合金的断裂过程，发现WC一Co系合金断裂的微观原因是Wc/WC型晶界开裂和WC 的解理断裂并且以前者为主，WC/C。交界处是影响合金韧性的主要薄弱环节，在这些 交界处偏集有Mg、S、S杂质，提出了与实验结果相吻合的断裂模型。另外在硬质合金冲击 性能研究方面也获得重大突破，已研制出YD一6型小能多冲试验机，并用此机及改装的 JD一125多冲试验机和DJ一0.5型小能电测冲击试验机研究了合金的小能多冲性及有关 动态性能，发现这些动态性能更能反映硬质合金的使用性能。用小能多冲对比试验可取 代或减少硬质合金钻头的部分现场试验。用小能冲击还成功地解决了航空部621所研制 的WRe一10合金棒的韧性评定问题。上述这些研究成果均达到国内先进水平，有关的 论文已在国外杂志上发表，得到了国外同行的关注。 本项目于1986年11月通过了有色金属总公司组织的技术鉴定。 1Gg
作无标样定量分析 ， 发 现原料 。 中 钻约 占 ， 合 金 中为 ， 经热处理增 加到 ” ， 对粘结相的马化体相变研究发 现在热处理条件下 一 。 中的 层 错不 断调 整 扩展 生 成“ 一 。 ， 除存在 位移 外 ， 还 存在 位移 。 而在脉冲载荷 条件下 ， 诱发 一 。 向“ 一 二。 马 氏体 相 变 ， 存在一个约 了 的临界压 力 。 超过 此应 力 ， 相变加 速 ， 此 外还利用 热磁 仪研究 了 和 的粘结相 中的 溶解 ， 首 次 建 立 了 一 。 一 。 、 一 、 ，。 二 元线性回归方程 。 查 明 了硬质 相 中亚结构 、 微观缺 陷等工艺 条件 的关 系 ， 的结 晶主 要取 决于 粉 的还原温度 。 经高温碳 化及高温还原 的结 晶完 整的 粉所制成的合 金性能 最 好 。 用 这 种工艺生 产的 矿 用 合金荣获 国家 科技进 步一等 奖 。 此外 ， 还 查明 了硬质 合金 中 相及〔 。 相的微观形貌 、 组织结构 及缺陷 ， 特别 是 刀 。 一 界面的结构特 征 ， 并 对 国 内外几 种 微观结构进行 了对比研究 。 本项 目于 年 月通 过 了有色金属总 公 司组 织 的技术 鉴定 。 卜 硬质合金力学性能的研究 株 洲 硬 质合 金 厂 、 冶 金 部钢 铁研 究 总院 中南工业 大 学 北 京钢 铁 学院 材朴 系 硬 质 合金的断裂韧性测试难 度大 ， 在 国际上方法 各异 ， 并在不 断改进 。 经过三年努 力 ， 研究 出火 花切割单边缺 口梁三点弯 曲试验法 、 静载压缩预裂纹法 、 表 面 裂纹 或缺 陷 法 。 三种硬质 合金断裂韧性试验 方法 ， 查明 了 一沁系合 金断 裂 韧性 与其成份 、 组织结构参数及其他 力 学性能之间的关 系 。 用 扫描 电镜 、 声发射技术和能谱分析研究 了 硬质 合 金 的断裂 过程 ， 发现 一 。 系合金 断裂 的微观原 因是 刀 型 晶界开裂 和 的解理断裂并且以前者 为主 口 。 交界 处是影响合 金韧性的主要薄弱环节 ， 在 这 些 交界处偏集有 、 、 杂 质 ， 提 出了与实验结果相吻 合的断裂模型 。 另外 在硬质 合 金冲击 性能研究方面也获得重 大 突破 ， 已研 制 出 一 型小 能 多冲试验机 ， 并用 此机及改装的 一 多冲试 验机和 一 型小 能电测 冲击 试验机研究 了合金 的小 能多冲性及有 关 动 态性能 ， 发现这些 动 态性能更能反映硬质 合 金 的使用性能 。 用小 能 多冲对 比试验可取 代或减少硬质 合 金钻 头的部分现场试验 。 用小 能 冲击还 成功地解决 了航空部 所 研 制 的 一 合金棒 的韧性评 定 问题 。 上述这 些研究成果 均达 到 国内 先 进水 平 ， 有 关 的 论文 已在 国外杂 志 上发表 ， 得 到 了国外 同行 的关注 。 本项 目于 年 月通 过 了有色 金属总 公 司组 织 的技术鉴 定 。 日