《表5 WC-Co和WC-Co-Cr合金中不同相的体积含量》

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《WC-Co-(Ni)-(Cr)硬质合金在中性溶液中的腐蚀行为》

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本实验中，极化曲线测试和浸泡腐蚀实验结果均表明，在WC-Co合金中添加Cr3C2可明显提高WC-Co合金的抗腐蚀性能。添加Cr3C2能够提高WC-Co硬质合金的耐腐蚀性能，这与Cr3C2能够改善Co粘结相的耐腐蚀性能有关。由于Cr在Co具有较大的固溶度，因此添加Cr3C2后，Cr大部分固溶在粘结相Co中。Sutthiruangwong等[16]研究了添加Cr3C2的WC-Co硬质合金在酸性溶液中的腐蚀机理，TEM分析表明腐蚀过程中合金表面形成Co基Cr氧化物层，该氧化物层能显著降低粘结相的腐蚀速率，从而显著提高合金的抗腐蚀性能。然而在本实验中添加了Cr3C2的WC-Co-Cr合金表面腐蚀产物中并没有发现有含Cr氧化物的存在，说明Co-Cr氧化物层并不是合金在中性溶液中耐腐蚀性能改善的主要原因。Human和Exner[12]在研究不同Co(W，C）合金在酸性溶液中的抗腐蚀性能时发现，材料中W含量越高，合金抗腐蚀性能越好，这主要归因于在室温下W稳定的面心立方Co热力学上比密排六方Co更稳定。F.J.J.Kellner[17]在研究WC晶粒度对WC-Co基硬质合金在碱性溶液中的腐蚀行为的影响时也发现，溶解在Co中的W和C稳定了Co粘结剂的面心立方晶体结构，XRD测试证明了小晶粒度合金中具有高的面心立方Co结构，面心立方Co由于具有高的热力学稳定性，所以相比于密排六方Co具有更好的抗腐蚀性。在本实验中，采用EBSD对WC-Co和WC-Co-Cr合金Co粘结相的相结构进行了分析，结果如图7所示。不同结构Co粘结相的含量如表5所示。可以看出，Cr3C2的添加在细化WC晶粒的同时，也明显降低了粘结相中密排六方Co的含量，WC-Co-Cr合金中的粘结相几乎全部是面心立方的Co，这可能是添加Cr3C2能提高WC-Co合金中性溶液中抗腐蚀性能的主要原因。