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1、微波烧结原位合成TiB_2钢结硬质合金组织及性能研究钢结硬质合金结合了硬质合金的高硬度、高强度、高耐磨性与钢的可加工和 可热处理的特点，在工业模具、量具和耐磨材料等领域具有广泛应用前景。本文 采用微波烧结原位合成相结合的方法制备TiB2钢结硬质合金材料， 研究了硬质相TiB2的质量分数（10%、20%、30%、40%）对钢结硬质 合金物相、微观组织及力学性能的影响，并与外加TiB2颗粒合金进 行比较;研究了不同磨损条件下TiB2钢结硬质合金的摩擦磨损行为; 研究了热处理后TiB2钢结硬质合金性能的变化;此外，还研究了稀 土 Y2O3添加量对 TiB2钢结硬质合金组织 及性能的影响。研究表明采用
2、微波烧结制备的原位合成与外加硬质颗粒的TiB2 钢结硬质合金均由a -Fe、TiB2和Fe2B相组成，其中原 位生成TiB2颗粒细小,粒径约3p m。原位合成合金相对密度随着 TiB2含量的增加先升高后保持不变，而外加颗粒合金相对密度先升 高后降低。随着TiB2含量的增加，两种添加方式的合金显微硬度逐渐升高, 而抗弯强度逐渐降低;原位合成钢结硬质合金压缩强度提高，断裂方式由韧性断 裂转变为脆性断裂;而外加颗粒合金断裂方式为脆性沿晶断裂。相同 TiB2含量条件下，原位合成比外加颗粒钢结硬质合金性能更优。不同TiB2含量原位合成钢结硬质合金的摩擦系数在稳定磨损 阶段基本保持一致,但随着TiB2含量
3、的增加，其磨损体积逐渐减小， 耐磨性提高。随着载荷和滑动速率的增加,TiB2钢结硬质合金的摩擦 系数逐渐降低，磨痕深度、磨痕宽度和磨损体积均逐渐增加，磨损率升高。钢结硬质合金的主要磨损机制为粘着磨损伴随少量磨粒磨损。TiB2钢结硬质合金经热处理（正火、淬火和回火）后,硬度与抗弯强 度较烧结态均有一定提升。其中合金硬度经淬火后最高，抗弯强度经淬火加回火后最高。热处理后，材料 的耐磨性能增强，淬火与回火后试样的耐磨性能更佳。添加适量纳米 Y2O3,可促进 Ti B2的生 成，抑制Fe2B的生成，提高钢结硬质合金的密度、硬度和抗弯强度。 在添加0.25%Y2O3时，合金的密度、硬度和抗弯强度最 高分别达到 6.58 g/cm3、556 HV0.1 和 675 MPa。添加纳米Y2O3后,合金的摩擦系数和磨损体积降 低，耐磨性提高，而耐腐蚀性能与抗氧化性能也有所提高。但过多 Y2O3的添加量反而会增加钢结硬质合金的烧结缺陷，降 低其力学性能。
