采用铁基黏结相的 WC 硬质合金的蠕变变形
材料科学
2020-09-01 v1
摘要
由于其更低的成本与毒性，铁是 WC 硬质合金中替代钴的候选材料。一种 WC-FeCr 硬质合金在 900–1200 {\deg}C 下进行了压缩测试。特别关注等应力处理期间的稳态蠕变速率与应力指数 (n)。观察到三种应力依赖机制。其中两种先前已在 WC-Co 中报道：中等应力下的幂律蠕变 (n~3)；以及通常在 >100MPa 的较高应力下的晶界滑移 (n~1)。还观察到一种先前未报道的低应力 (<10MPa) 机制，其指数 n~2。通过结合电子显微镜与 X 射线衍射织构测量，该低应力机制归因于黏结相的黏性流动，并由 WC 骨架中的扩散蠕变所调节。该机制可能适用于其他硬质合金。与类似的 WC-Co 材料相比，WC-FeCr 在 1000 {\deg}C 以下表现出改善的蠕变抗力，这可由其更低的自扩散率以及对 WC 低于 Co 的溶解度来解释。然而，在对应于液相共晶形成的温度 (~1140 {\deg}C) 下，其蠕变抗力变差。这些结果表明，只要不超过共晶温度，FeCr 可能是 Co 的合适替代物。
引用
@article{arxiv.2008.13565,
title = {Creep deformation of WC hardmetals with iron-based binders},
author = {Samuel A. Humphry-Baker and Luc. J. M. Vandeperre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.13565},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 7 figures, submitted to the International Journal of Refractory Metals and Hard Materials