CD650钨钢粘结相Co的切变机制及微观结构的实验结果

试验程序  WC-VC-Co与WC-VC-TiC-Co均由瑞士山特维克可乐曼公司供应，制造原料为WC,VC,TiC与Co粉末。 WC-VC-Co组成成分：8.1wt%V,12wt%Co；  WC-VC-TiC-Co组成成分： 3.27wt%Ti,3.45wt%V,13.2wt%Co.  以上配比是用以使两种材料达到 16%这个相同的体积分数且使钒原子同钛原子在混合材料中拥有相同的原子数量。表1中列出了初始粉末晶粒度。通过球磨机混合粉料，混料时间为80小时，压实后在真空下以1410℃烧结1小时。烧结所得材料 （WC-VC-Co与WC-VC-Ti-Co）用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、三维场离子显微镜（APFIM）、X射线散射光谱分析（EDS）与X射线衍射仪以铜辐射Kα（λ=0.154nm） 进行分析。一定量的分散能级的X射线光谱分析由SEM与TEM以EDAX DX4系统与EDAX低标准量化软件实现。低标准程序的精度已经被肯定，使用一个Pt0.89V0.11原子与两种化复合半导体作为参考标准发现误差SEM为±1at%，TEM为±3at%。

材料的晶粒组织在SEM-ED图像中可明显看出，其中近似为灰色的区域为（W,V）C，明场区域为WC，暗场区域为Co富集的区域，未发现未溶解的VC颗粒。图1还显示出了部分（W,V）碳化物晶体为晶核环绕结构，该结构揭示了此材料具有组成梯度。对晶粒的晶核环绕结构的SEM-EDS数值测试显示出核与环的组成分别为（W0.23V0.77）Cx与（W0.36V0.64）Cx。  图2为TEM典型的显微明场图像，对比前面的SEM结果显示出（W,V）C合金中确实存在晶核环绕结构。TEM-EDS的平均产值测试显示核与环分别由（W0.26V0.74）Cx与 (W0.37V0.63)Cx组成。SEM-EDS与TEM-EDS测试出的核与环的组成结果基本一致，且都技术性的揭示了一个钒富集的核。SEM-EDS与TEM-EDS技术测试还显示出在（W,V）Cx中存 在约2at%的Co。以EDS的普通工艺在WC与其他硬质合金的碳化物相中测试低浓度钴，Co的X射线信号极其可能由散射电子同X射线直接在(W,V)Cx颗粒中与邻近钴粘结相相互作用形成。由于WC已经完全化学计量化而被获知，且其他人员在碳化物立方晶系中没有发现碳的存在[5-7]，故而在碳化物立方晶系的Co含量记录在分析中被忽略掉。  为了合理的说明实验的发现，需建模说明在一些（W,V）C晶粒中发现的晶核环绕结构组成。在烧结的第一阶段（1000℃~约1300℃），(W,V)C核形成且在固体粘合剂中通过扩散长大（固体烧结阶段）。其后，在烧结的第二阶段（1300~约1410℃），环形成且通过在液体粘合剂中的扩散迅速长大（液体烧结阶段）。（W,V）C晶粒中不同的核与环的组成显示了（W,V）C晶粒在低温和高温时候的不同的平衡成分。在这些碳化物立方晶系中，还在晶核环绕结构的界面处出现了位错,这些位错在核与环中因少许晶格常数的不同实为错配位错。

CD650钨钢粘结相Co的切变机制及微观结构的实验结果