导读:本文包含了梯度结构硬质合金论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:梯度,硬质合金,结构,金属陶瓷,组织,塑性,合金。
梯度结构硬质合金论文文献综述
张景峰,杜勇,张伟彬,龙坚战,周鹏[1]（2018）在《烧结碳势对梯度硬质合金组织结构的影响》一文中研究指出结合热力学计算,通过两次烧结法,先在含氮气氛下预烧结,然后在不同碳势的气氛下梯度烧结,分别制备了WC-Ti(C,N)-7.5%Co、WC-Ti(C,N)-10%Co、WC-Ti(C,N)-7.5%Co-3%Nb和WC-Ti(C,N)-10%Co-3%Ta共4组成分的梯度硬质合金。通过对其成分分布和微观组织结构的表征,研究了烧结碳势对不同组分的梯度硬质合金基体合金表面无立方相层厚度的影响。结果表明:烧结碳气氛与合金碳势差较大时能形成表面无立方相层,烧结气氛的碳势越高,表面无立方相层越薄;在气氛与合金碳势差过小时不形成梯度,而是形成均质结构;Co含量提高,更容易形成梯度,表面无立方相层加厚;加入了Ta或Nb之后,立方相增多,梯度形成效果更明显,但无立方相层变薄。(本文来源于《硬质合金》期刊2018年04期）
陈健[2]（2018）在《双层结构梯度硬质合金刀具的微观结构与应用研究》一文中研究指出传统硬质合金是由均匀分布的碳化物陶瓷相骨架与金属粘结相交错形成的复合材料。其均匀结构决定了传统硬质合金的耐磨性和断裂韧性两者之间存在着此消彼长,难以同时提升的矛盾。传统硬质合金的这一显微结构-宏观性能的局限性严重限制了其在高硬度、难加工材料切削加工中的应用。梯度结构硬质合金为解决传统硬质合金耐磨性和断裂韧性无法同时提升这一矛盾提供了一种有效途径。目前,梯度硬质合金的制备方法主要包括表面渗碳与表面渗氮两种方法。相对于表面渗碳技术,表面渗氮可以制备表面富立方相(Ti(CN))的特殊结构梯度硬质合金,可以更大程度提升刀具切削性能。目前对于渗氮制备梯度结构硬质合金的研究主要集中在固相渗氮方面,所得的梯度表层以WC基硬质合金为主,尚无法明显提升其使用性能。而对于通过液相渗氮制备梯度硬质合金的研究在国际国内尚处于早期探索试错阶段,对于金属粘结相的含量、类型、WC晶粒尺寸、渗氮工艺、尤其是氮气压强等关键材料及工艺因素对梯度结构形成机理的研究尚未展开,也很少涉及对于渗氮处理过程中硬质合金梯度结构演变的热力学与动力学理论,无法达到对梯度硬质合金显微结构的精准控制,从而严重限制了梯度硬质合金耐磨性-断裂韧性优化组合的巨大潜力。本研究基于当前梯度硬质合金渗氮研究的现状,深入探索渗氮过程中硬质合金材料体系、渗氮工艺对硬质合金梯度结构演变的控制机理,集中研究材料体系中Co含量,不同粘结相,WC晶粒尺寸以及烧结工艺中的渗氮压强等对梯度硬质合金微观结构的影响机制,揭示了梯度硬质合金的材料成分、烧结工艺、梯度微观结构之间的关联关系,系统建立了渗氮过程梯度硬质合金热力学与动力学理论模型,成功合成了具有特殊双层结构的梯度硬质合金,并对双层结构梯度硬质合金刀具的切削性能与摩擦磨损性能进行了深入研究。与此同时,本研究对双层结构硬质合金刀具的CVD金刚石涂层工艺过程进行了重点探索。本研究发现:(1)WC-TiC-Co硬质合金材料体系可以通过在氮气气氛下液相烧结形成以Ti(C,N)基金属陶瓷表层与粗晶WC基硬质合金过渡层为特征的双层结构梯度硬质合金,其中表层具有更高的硬度、耐磨性而过渡层具有更高的韧性,而且表层与过渡层的厚度与微观组织可以通过材料设计及烧结工艺进行精确调节。这一双层结构梯度硬质合金显示出比常规硬质合金更好的耐磨性和断裂韧性组合。(2)在硬质合金材料体系中,WC晶粒度、TiC含量及粘结相类型对渗氮工艺过程中梯度结构的形成及演变具有关键作用。WC晶粒度的增加以及TiC含量的增加都明显促进了表层富立方相的双层梯度结构的形成和生长,而Ni基粘结相相对于Co基粘结相可以更为显着地增加金属陶瓷表层的厚度。(3)渗氮工艺过程中氮气压强对于双层梯度结构演变的热力学与动力学行为具有关键作用,随着氮气压强的增加,双层结构梯度硬质合金的表层厚度明显增加。(4)基于双层结构梯度硬质合金微观结构分析以及渗氮工艺过程中Ti原子在液体粘结相中扩散迁移的热力学与动力学行为,本研究系统建立了双层结构梯度硬质合金金属陶瓷表层的向外生长模型。解决了金属陶瓷表层的生长、表层与过渡层边界迁移,以及过渡层与内部组织边界迁移的问题。阐明了硬质合金材料设计-渗氮工艺-梯度显微结构的关联关系。其中双层结构梯度硬质合金表层的向外生长模型首次精确揭示了表层厚度的平方与氮气压力的平方根以及渗氮时间成正比。(5)本研究所合成的双层结构梯度硬质合金刀具比常规均匀结构硬质合金刀具的平均切削寿命明显提高。(6)双层结构梯度硬质合金基体上的金刚石涂层综合性能要优于均匀结构WC-Co硬质合金基体上的金刚石涂层。基于双层结构梯度硬质合金中梯度显微结构-渗氮工艺-宏观力学性能-切削行为-涂层性能等研究成果,本研究显着拓展了当前梯度硬质合金显微机理、力学性能、切削行为的关联关系。本研究提供了新型的刀具材料体系、显微结构模型以及相应的渗氮工艺参数,为难加工材料的高效加工提供理论基础和技术支撑。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-06-01）
王晓灵,陈勇,曾守富[3]（2018）在《液相烧结法制备大尺寸双层梯度结构硬质合金的研究》一文中研究指出常规均质结构硬质合金的硬度与韧性是一对矛盾特性,需要根据实际使用条件,在硬度和韧性之间进行妥协取舍。功能梯度结构材料是解决这个难题的可行办法。本文采用液相烧结的方法,制备了具有双层梯度结构的大尺寸硬质合金制品。通过测试横向断裂强度(TRS)和室温冲击韧性(ak)研究了结合部位的强度。采用金相显微镜观察了结合部位的显微组织,并通过测试维氏硬度、密度和磁性能的方法分析了结合部位组织的梯度变化情况。实验结果表明:液相烧结扩散法可以实现不同硬质合金之间的冶金结合,结合强度可达2 000 MPa以上,结合部位的显微组织存在明显界面和显着梯度结构。(本文来源于《硬质合金》期刊2018年01期）
王微,李颖,郭昌龙[4]（2017）在《梯度结构硬质合金脱β层的检测》一文中研究指出随着涂层技术在硬质合金领域的广泛应用,制备可防止涂层裂纹向基体扩展的具表面脱立方相碳化物(即β相)的梯度结构的硬质合金基体成为需要。研究表明~([1]),不同厚度的脱β层对硬质合金数控刀片涂层前后的抗弯强度和使用寿命有着很大的影响,那么检测脱β层分布及厚度具有重大意义。文中阐述了将金相检测与扫描电镜相结合的方法,将样品制成金相面进行检测脱β层的分布情况,利用扫描电镜的二次电子观察脱β层的形貌,用扫描电镜的背散射电子观测脱β层的厚度的方法。(本文来源于《世界有色金属》期刊2017年20期）
李雪萍,谭超林,蔡盼盼,陈灵,雷淑梅[5]（2016）在《YG6硬质合金上APA-Arc制备TiCN梯度膜结构及力学性能研究》一文中研究指出采用先进等离子辅助电弧(APA-Arc)技术在YG6硬质合金上制备了成分梯度的Ti CN硬质膜,借助X射线衍射仪、扫描电镜、3-D形貌仪、压痕试验法、显微硬度计等检测手段对硬质膜和基体的微观组织和力学性能进行了表征分析。结果表明,Ti CN硬质膜厚度约3μm,组织均匀致密,膜层中C和N元素的含量从膜基结合部位到膜表面呈梯度变化,心部区富氮,表层富碳;氩离子对基体表面产生了显着的刻蚀作用,硬质膜结合强度HF1级;硬质膜呈较强的(111)晶面择优取向;Ti CN硬质膜的显微硬度3 110 HV0.05,比基体硬度(1 624 HV0.05)提高1.9倍;硬质膜表面粗糙度Ra值0.19μm,比基体的表面粗糙度略有降低。(本文来源于《硬质合金》期刊2016年01期）
李健鹏,孙卫权,原一高,王焱坤,白佳声[6]（2015）在《无η相梯度WC-Co硬质合金的微观结构与性能》一文中研究指出采用气氛烧结法制备了无η相梯度WC-Co硬质合金,并通过扫描电子显微镜观察渗碳处理前后样品的微观形貌和WC晶粒尺寸,X射线能谱仪测量Co含量的分布,X射线衍射仪分析样品的相结构,显微硬度计测量样品表面、心部的硬度,X射线应力仪测量样品烧结表面的残余应力,钴磁测量仪和矫顽磁力计测量样品的钴磁值、矫顽磁力,对梯度硬质合金的微观结构和性能进行了分析。结果表明,通过渗碳处理可以制备出无η相的梯度WC-Co硬质合金,WC晶粒有长大的趋势,但长大幅度较小;渗碳处理后合金钴磁值增大,矫顽磁力减小;梯度硬质合金的硬度呈梯度分布,表面硬度显着高于渗碳处理前的硬质合金的平均硬度;梯度硬质合金烧结表面的残余应力为压应力,残余应力数值低于渗碳处理前的硬质合金。(本文来源于《硬质合金》期刊2015年06期）
郭海军[7]（2015）在《两步法制备纳米晶梯度硬质合金的微观结构与性能研究》一文中研究指出随着难加工材料在工业中的应用越来越多,对切削工具性能的要求也越来越高。目前常用的硬质合金刀具材料耐磨性和强度难以满足难加工材料的要求,为了进一步提高硬质合金的耐磨性、强度,延长使用寿命,现在主要通过CVD或PVD等方法在硬质合金表面沉积一层具有高硬度、高耐磨性的涂层。但由于基体和涂层的热膨胀系数不同,在制备和使用过程中涂层易产生微裂纹,这些微裂纹在使用过程中会向基体中扩展造成刀具材料的失效,降低了涂层刀具的使用寿命。表面富粘结相梯度硬质合金由于表面有一层富粘结相韧性层,能够有效的防止裂纹向基体中扩展,主要被用来作为涂层刀具基体。为了提高硬质合金的强度,细化晶粒是一种非常有效的途径,目前人们已经通过细化WC晶粒,制备出了超细晶梯度硬质合金,并表现出了良好的性能。为了进一步提高硬质合金涂层刀具的性能,本文制备了纳米晶梯度硬质合金,以进一步提高涂层刀具用梯度硬质合金基体的性能。本文首先通过高能球磨获得纳米级的混合粉末,然后采用两步法烧结来制备纳米晶梯度硬质合金。预烧结分别采用了 1300℃、1350℃热压预烧结和1100℃、1150℃、1200℃SPS预烧结,研究了烧结温度、Co含量和Ti(C,N)含量对预烧结后组织及性能的影响。然后进行1400℃梯度烧结工艺来制备纳米晶梯度硬质合金。并且讨论了不同预烧结工艺及不同Ti(C,N)含量对梯度结构硬质合金的梯度层厚度、晶粒尺寸和性能的影响。结果表明:(1)通过高能球磨,能够得到粒度在120nm左右的混合粉料。高能球磨粉料通过1300℃热压烧结得到WC平均晶粒尺寸在200-220nm左右的纳米晶硬质合金,通过SPS烧结能够得到WC平均晶粒尺寸在150-180nm的纳米晶硬质合金。(2)成分10Co2Ti、10Co3Ti和10Co4Ti经过1300℃热压预烧结+梯度烧结能够产生厚度大约为8-10μm的梯度层,并且WC平均晶粒尺寸在280-300nm之间。(3)成分10Co4Ti经过1100℃和1150℃SPS预烧结+梯度烧结能够产生梯度结构,并且采用1100℃SPS预烧结+梯度烧结工艺制备的合金梯度层厚度为36μm,WC平均晶粒尺寸为255nm。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01）
黄自谦,李传新[8]（2013）在《热载荷下梯度结构硬质合金的弹塑性响应(英文)》一文中研究指出采用有限元方法模拟了热载荷下梯度结构硬质合金的弹塑性响应.样品几何模型为二维梯度结构的轴对称圆柱体.通过引入约束因子构建了梯度材料的弹塑性本构方程.数值模拟表明:当材料温度从初始无应力的800℃下降到0℃时,在样品表面出现了压应力而在富钴区出现了拉应力;表面压应力的最大值为254 MPa,富钴区拉应力的最大值为252 MPa;在钴相浓度差等于或大于0.3时,钴相梯度区出现了明显的塑性流动;当温度从0℃上升到800℃时,总的塑性应变达到0.001 4.塑性流动有利于降低材料内部的热应力集中.(本文来源于《Journal of Southeast University(English Edition)》期刊2013年04期）
水光亮[9]（2013）在《具有超细晶梯度结构涂层硬质合金基体的研究》一文中研究指出中国是刀具生产和使用大国,但目前国内使用的高端刀具产品主要依赖于国外进口。超细晶硬质合金和涂层硬质合金作为高端刀具材料是未来发展的方向。超细晶硬质合金具有高强度和高硬度的特点；涂层硬质合金是在硬质合金基体上沉积硬质层,使其具有更高强度和更高耐磨性,但由于基体和涂层的热膨胀系数不同,在制备和使用过程中易产生裂纹,最终导致刀具失效。采用梯度烧结法在硬质合金表面形成一层富粘结相韧性区可有效防止裂纹的产生和扩展。基于以上原因,本论文即是针对超细晶梯度结构涂层硬质合金基体的研究。本文采用真空预烧结+梯度烧结和低压预烧结+梯度烧结两种两步法制备表面富粘结相梯度硬质合金。并研究了合金成分和烧结工艺对表面富粘结相梯度层厚度、芯部组织及其力学性能的影响。研究表明：(1)采用真空预烧结+梯度烧结和低压预烧结+梯度烧结制备的硬质合金表面均出现富粘结相梯度结构；采用低压预烧结+梯度烧结制备的硬质合金的梯度层厚度较大、WC晶粒平均尺寸均小于0.5μm,且力学性能得到明显的改善。(2)添加(Ta,Nb)C和(Ti,W)C的合金表面梯度层厚度略小于只添加Ti(C,N)的合金；添加(Ta,Nb)C的硬质合金中几乎不含未熔解的Ti(C,N),且碳化物的分布均匀。(3)随着梯度烧结温度的提高和保温时间的延长,梯度层厚度和WC晶粒尺寸都增大。在梯度烧结温度1460℃下保温2h,只添加Ti(C,N)合金的梯度层厚度达到791μm。(本文来源于《东北大学》期刊2013-06-01）
赵时璐,张钧,陈卫华,王双红[10]（2013）在《硬质合金表面TiAlZrCr/(Ti,Al,Zr,Cr)N梯度膜的微结构与力学性能》一文中研究指出采用多弧离子镀技术,使用T-iA-lZr合金靶和Cr单质靶,在WC-8%CO硬质合金基体上制备了TiAlZrCr/(Ti,Al,Zr,Cr)N多组元梯度膜。分析了梯度膜的成分、结构和微观组织,并研究了梯度膜的显微硬度和膜/基结合力。研究结果表明,该多组元梯度膜为B1-NaCl型的TiN面心立方结构;薄膜的成分是以TiAlZrCr合金为过渡层的(Ti,Al,Zr,Cr)N梯度膜;薄膜的组织致密均匀,是典型的柱状晶结构;沉积偏压为-50～-200V时,梯度膜均可获得比(Ti,Al,Zr,Cr)N单层膜更高的硬度(最高值为HV4000)和膜/基结合力(临界载荷大于200 N)。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2013年03期）
梯度结构硬质合金论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
传统硬质合金是由均匀分布的碳化物陶瓷相骨架与金属粘结相交错形成的复合材料。其均匀结构决定了传统硬质合金的耐磨性和断裂韧性两者之间存在着此消彼长,难以同时提升的矛盾。传统硬质合金的这一显微结构-宏观性能的局限性严重限制了其在高硬度、难加工材料切削加工中的应用。梯度结构硬质合金为解决传统硬质合金耐磨性和断裂韧性无法同时提升这一矛盾提供了一种有效途径。目前,梯度硬质合金的制备方法主要包括表面渗碳与表面渗氮两种方法。相对于表面渗碳技术,表面渗氮可以制备表面富立方相(Ti(CN))的特殊结构梯度硬质合金,可以更大程度提升刀具切削性能。目前对于渗氮制备梯度结构硬质合金的研究主要集中在固相渗氮方面,所得的梯度表层以WC基硬质合金为主,尚无法明显提升其使用性能。而对于通过液相渗氮制备梯度硬质合金的研究在国际国内尚处于早期探索试错阶段,对于金属粘结相的含量、类型、WC晶粒尺寸、渗氮工艺、尤其是氮气压强等关键材料及工艺因素对梯度结构形成机理的研究尚未展开,也很少涉及对于渗氮处理过程中硬质合金梯度结构演变的热力学与动力学理论,无法达到对梯度硬质合金显微结构的精准控制,从而严重限制了梯度硬质合金耐磨性-断裂韧性优化组合的巨大潜力。本研究基于当前梯度硬质合金渗氮研究的现状,深入探索渗氮过程中硬质合金材料体系、渗氮工艺对硬质合金梯度结构演变的控制机理,集中研究材料体系中Co含量,不同粘结相,WC晶粒尺寸以及烧结工艺中的渗氮压强等对梯度硬质合金微观结构的影响机制,揭示了梯度硬质合金的材料成分、烧结工艺、梯度微观结构之间的关联关系,系统建立了渗氮过程梯度硬质合金热力学与动力学理论模型,成功合成了具有特殊双层结构的梯度硬质合金,并对双层结构梯度硬质合金刀具的切削性能与摩擦磨损性能进行了深入研究。与此同时,本研究对双层结构硬质合金刀具的CVD金刚石涂层工艺过程进行了重点探索。本研究发现:(1)WC-TiC-Co硬质合金材料体系可以通过在氮气气氛下液相烧结形成以Ti(C,N)基金属陶瓷表层与粗晶WC基硬质合金过渡层为特征的双层结构梯度硬质合金,其中表层具有更高的硬度、耐磨性而过渡层具有更高的韧性,而且表层与过渡层的厚度与微观组织可以通过材料设计及烧结工艺进行精确调节。这一双层结构梯度硬质合金显示出比常规硬质合金更好的耐磨性和断裂韧性组合。(2)在硬质合金材料体系中,WC晶粒度、TiC含量及粘结相类型对渗氮工艺过程中梯度结构的形成及演变具有关键作用。WC晶粒度的增加以及TiC含量的增加都明显促进了表层富立方相的双层梯度结构的形成和生长,而Ni基粘结相相对于Co基粘结相可以更为显着地增加金属陶瓷表层的厚度。(3)渗氮工艺过程中氮气压强对于双层梯度结构演变的热力学与动力学行为具有关键作用,随着氮气压强的增加,双层结构梯度硬质合金的表层厚度明显增加。(4)基于双层结构梯度硬质合金微观结构分析以及渗氮工艺过程中Ti原子在液体粘结相中扩散迁移的热力学与动力学行为,本研究系统建立了双层结构梯度硬质合金金属陶瓷表层的向外生长模型。解决了金属陶瓷表层的生长、表层与过渡层边界迁移,以及过渡层与内部组织边界迁移的问题。阐明了硬质合金材料设计-渗氮工艺-梯度显微结构的关联关系。其中双层结构梯度硬质合金表层的向外生长模型首次精确揭示了表层厚度的平方与氮气压力的平方根以及渗氮时间成正比。(5)本研究所合成的双层结构梯度硬质合金刀具比常规均匀结构硬质合金刀具的平均切削寿命明显提高。(6)双层结构梯度硬质合金基体上的金刚石涂层综合性能要优于均匀结构WC-Co硬质合金基体上的金刚石涂层。基于双层结构梯度硬质合金中梯度显微结构-渗氮工艺-宏观力学性能-切削行为-涂层性能等研究成果,本研究显着拓展了当前梯度硬质合金显微机理、力学性能、切削行为的关联关系。本研究提供了新型的刀具材料体系、显微结构模型以及相应的渗氮工艺参数,为难加工材料的高效加工提供理论基础和技术支撑。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
梯度结构硬质合金论文参考文献
[1].张景峰,杜勇,张伟彬,龙坚战,周鹏.烧结碳势对梯度硬质合金组织结构的影响[J].硬质合金.2018
[2].陈健.双层结构梯度硬质合金刀具的微观结构与应用研究[D].广东工业大学.2018
[3].王晓灵,陈勇,曾守富.液相烧结法制备大尺寸双层梯度结构硬质合金的研究[J].硬质合金.2018
[4].王微,李颖,郭昌龙.梯度结构硬质合金脱β层的检测[J].世界有色金属.2017
[5].李雪萍,谭超林,蔡盼盼,陈灵,雷淑梅.YG6硬质合金上APA-Arc制备TiCN梯度膜结构及力学性能研究[J].硬质合金.2016
[6].李健鹏,孙卫权,原一高,王焱坤,白佳声.无η相梯度WC-Co硬质合金的微观结构与性能[J].硬质合金.2015
[7].郭海军.两步法制备纳米晶梯度硬质合金的微观结构与性能研究[D].东北大学.2015
[8].黄自谦,李传新.热载荷下梯度结构硬质合金的弹塑性响应(英文)[J].JournalofSoutheastUniversity(EnglishEdition).2013
[9].水光亮.具有超细晶梯度结构涂层硬质合金基体的研究[D].东北大学.2013
[10].赵时璐,张钧,陈卫华,王双红.硬质合金表面TiAlZrCr/(Ti,Al,Zr,Cr)N梯度膜的微结构与力学性能[J].真空科学与技术学报.2013
论文知识图
