《表2 不同烧结温度制备的合金性能》

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《微波反应烧结制备WC-Co硬质合金工艺性能》

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表2所列为4组合金的密度、维氏硬度和断裂韧性平均值。从表2可以看出，合金密度随着微波反应烧结温度的升高而不断增大，当温度大于1300℃时，合金密度几乎没有变化，说明温度达到1300℃时合金已完全致密化过程，此时继续升高温度合金的致密性无明显变化。当温度为1100℃时时，合金中有大量孔隙，维氏硬度值很小，随着温度的升高维氏硬度持续升高；当温度达到1300℃以上时，硬度变化较小。硬质合金的硬度主要受到合金致密度、WC晶粒度和粘结相含量等因素的影响。在本次实验中4组合金的Co含量均为6%不变，从图3可知4组合金WC晶粒度也较为接近，因此合金硬度主要受到合金密度的影响，其平均值随着密度的增大而增大[25]。由图3（d）可知当温度为1400℃时合金中有异常长大的WC晶粒，依据Hall-Petch关系可知合金硬度随着WC晶粒度的增大而减小，但是表2的结果显示3号与4号合金的维氏硬度相近。分析认为在实验中反应烧结的保温时间仅为10 min，此时尽管合金有异常长大的WC晶粒但整体晶粒尺寸仍然较为均匀，异常长大的WC晶粒数量较少，因此合金硬度减小的并不明显[1]。硬质合金的断裂韧性是指合金内部抵抗裂纹扩展的能力。当合金致密性较差、内部有孔隙时，裂纹扩展受到的阻力小，因此断裂韧性较低；随着密度的增大，韧性增大[1]。当烧结温度达到1300℃以上时，合金已接近理论密度值，此时合金内部无明显孔隙，断裂韧性最大。硬质合金的断裂韧性还与WC晶粒度有关，WC晶粒度越大合金断裂韧性越大，但从表2还可看出，3号和4号合金韧性值接近，分析认为这与实验中采用的较短的保温时间有关。综合上述实验结果与分析认为，微波反应烧结温度设置为1300℃时合金的微观组织与性能最好。