不同應力比對WC-Co硬質合金疲勞性能的影響.pdf

1、硬質合金由于具有一系列的優(yōu)異的物理化學性能，被廣泛的應用于建筑、機械、冶金及石油化工等領域。疲勞是硬質合金斷裂的主要原因，除了除材料的化學成分及顯微結構外，材料所處的實驗或服役條件，如溫度、環(huán)境、頻率、應力比等因素都會影響其疲勞性能，研究硬質合金疲勞性能具有重要的意義。本文以不同鈷含量以及不同粘結相成分的硬質合金為研究對象，對合金的斷裂韌性以及抗彎強度進行了研究。同時采用三點彎曲法對不同應力比載荷下的疲勞行為進行了研究。最后分析了經(jīng)歷不

2、同應力比疲勞載荷的試樣抗彎強度。主要得到如下結論:
　　(1)硬質合金的抗彎強度隨Co含量的增加先增大后減小，當Co含量為15wt.％時，合金的抗彎強度最大達2808MPa，當粘結相含量相同時，添加部分的Ni和Cr，合金的抗彎強度略低純Co合金的抗彎強度。硬質合金的抗彎強度受粉末冶金缺陷的影響分散性大，合金的抗彎強度值可以用Weibull分布進行統(tǒng)計，且線性相關高。對于純鈷合金斷裂韌性隨Co含量的增加而增加，當鈷含量為30wt.％

3、s時最大達26.4MPa·m1/2，添加部分的Ni和Cr可以提高合金的斷裂韌性。
　　(2)四種牌號的硬質合金在兩種不同的應力比疲勞載荷下，疲壽命都是隨著應力的減小而顯著的增加，表現(xiàn)出明顯的疲勞效應。硬質合金的疲勞壽命與自身的抗彎強度、應力比以及成分相關。當應力比相同時，隨著鈷含量的增加合金的疲勞敏感性先減小后增大，用少量的Ni和Cr代替Co能降低合金的疲勞敏感性。
　　(3)大應力比疲勞載荷時硬質合金粘結相呈現(xiàn)出更多的韌性

4、斷裂特征，增大應力比硬質合金疲勞敏感性降低，高鈷合金疲勞敏感性減小程度大于低鈷合金;含部分Ni和Cr的合金，在小應力比加載時疲勞敏感性低于純Co合金，而大應力比加載時疲勞敏感性差異性不大。
　　(4)與原始抗彎強度相比經(jīng)過R=0.1疲勞載荷后，部分高粘結相含量的合金的抗彎強度的應力-應變曲線未發(fā)生明顯的塑性變形特征。經(jīng)過疲勞載荷后，與原始樣品相比合金的抗彎強度都有所下降，小應力比時下降程度大于大應力比時，高鈷合金下降程度大于低估合