[口头报告]WC-12Ni硬质合金SPS组织调控与电场作用机制研究

WC-12Ni硬质合金SPS组织调控与电场作用机制研究
编号:309 稿件编号:336 访问权限:仅限参会人 更新:2026-03-31 15:35:09 浏览:25次 口头报告

报告开始:2026年04月28日 09:45 (Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会议:[P] 表面工程基础理论及表界面科学论坛 » [P1] P上午场

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摘要
WC基硬质合金作为高端耐磨部件的关键材料,传统WC-Co体系面临着钴资源短缺与放射毒性等制约,采用镍基粘结相是极具潜力的替代方案。粗晶硬质合金蠕变变形较小,在高冲击、强磨损及高温高压等复杂工况下表现出良好的服役稳定性,但对于粗晶WC-Ni体系烧结工艺-组织-性能的协同调控规律尚不明确,电场在致密化与组织演化中的作用机制亦未系统阐明,阻碍了其工程化应用。采用SPS技术制备WC-12Ni硬质合金,系统揭示了烧结温度与保温时间对合金致密化、微观结构及力学性能的调控规律。研究表明,在1300℃烧结、保温15min可获得最佳综合性能:相对密度达99.53%,横向断裂强度达1897.4 MPa,断裂韧性达20.83 MPa·m¹/²;而保温10min可获得峰值硬度1329.9 HV30。微观组织证实,适当延长保温时间有利于消除粘结相偏析,形成均匀连续的Ni粘结相网络,这是提升强韧性的关键。通过数学物理模型分析,揭示了电场的作用机制:烧结初期致密化主要由焦耳热主导;当温度跨越800~900℃转折点后,电迁移作用显著增强,在高温阶段贡献了约三分之一的致密化驱动力。本研究最终致力于构建一种具有高表面韧性与高可靠性的新型合金,旨在利用表层塑性变形有效耗散外部冲击功,从而协同提升材料抗裂纹萌生与扩展的能力。
 
关键字
WC-Ni硬质合金;放电等离子烧结;断裂韧性;组织性能调控;强韧化;电迁移机制能
报告人
杨铎
博士生 大连理工大学

稿件作者
杨铎 大连理工大学
雷明凯 大连理工大学
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