超粗晶和特粗晶硬质合金是指合金中WC晶粒度分别为5.0~7.9 μm和8.0~14 μm的硬质合金。这类合金主要应用于极端工况条件，改善耐磨蚀性能和抗高温氧化性能对提高这类合金的使用寿命具有重要意义。在超粗晶和特粗晶硬质合金研究方面，我们研究了WC原料与合金的制备工艺[1–4]，添加剂对合金微观组织、物理力学性能以及合金耐腐蚀性能的影响[5,6]，梯度组织结构的形成、性能与调控[7,8]，合金整体强化技术与强化机理[9]。利用超粗晶和特粗晶硬质合金Co基固溶体粘结相(Co粘结相)粗大平均自由程等特征，我们研究了硬质合金晶粒生长抑制机理研究中长期存在的争议问题，提出了溶解析出—界面偏析协同晶粒生长抑制机理[10,11];研究了困扰硬质合金学术界的淬火和深冷处理对硬质合金的强化机理，提出了基于粘结相纳米非晶与应力调控的强化机理[9]。在上述基础上，我们开发了超粗晶和特粗晶硬质合金的致密包覆型复合粉工艺、合金微观组织结构均匀性调控技术以及合金中WC晶粒形貌调控技术。作为高性能超粗晶和特粗晶硬质合金制备与应用技术研究中的部分内容，本文将介绍添加剂对特粗晶和超粗晶硬质合金抗高温氧化性能的影响，其研究结果对钢铁轧制、盾构、路面刨铣等热疲劳服役工况的超粗晶和特粗晶材质设计具有重要意义。作为工具材料，抗高温氧化性能是硬质合金的一个非常重要的性能参数，因此关于硬质合金抗高温氧化性能的研究报道较多，但是在超粗晶和特粗晶硬质合金材料体系未见相关报道，同时关于过渡族金属碳化物对硬质合金抗高温氧化性能影响的系统比对研究也未见报道。
1 实验方法
1.1 合金的制备与基本特征
合金的基本成分为WC–8.4Co。WC原料的费氏粒度为32.1 μm、总碳含量(质量分数)为6.14%，含La、Ce、Pr、Nd的混合稀土添加剂以RE–65Co(质量分数，RE：稀土)预合金粉(–200目)形式添加。表1列出了8组硬质合金的成分、过渡族金属碳化物添加剂费氏粒度和总碳含量。
采用致密包覆型复合粉工艺[9,10]制备合金混合料。合金的烧结在压力烧结炉内进行，烧结温度为1 430°C，保温时间为90 min，在烧结保温的最后60 min，炉内Ar气压力为5.6 MPa。
合金晶粒度的测量方法如下：在扫描电镜(SEM)下对每种合金拍摄2张100
声明：
“添加剂对特粗晶和超粗晶硬质合金抗高温氧化性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
1534
编辑：中冶有色网
来源：硬质合金国家重点实验室、中南大学
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
2025年05月23日 ~ 25日 
