学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

再生硬质合金性能提高及工艺优化研究

作 者: 赵万军
导 师: 阮建明
学 校: 中南大学
专 业: 材料学
关键词: 硬质合金 锌熔法 稀土 回收WC 断裂源
分类号: TG135.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 37次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


自从硬质合金问世以来,回收利用问题就一直为业内人士所关注。废料再生利用符合国家循环经济的政策,对降低资源的消耗和硬质合金工业的可持续发展,对防止自然生态环境的进一步恶化,都有十分重要的意义。本论题的核心目标是有效地利用第二资源。首先,结合企业实际情况,针对锌熔法回收工艺,通过采用不同合金块尺寸、加锌量、锌熔时间进行对比实验,优化回收工艺,提高回收率,减少回收料中杂质含量。研究表明:合金块料的尺寸在5mm以下、熔散时间10小时以上以及加锌量在1:1左右时,可以保证再生料的回收率与再生料质量。其次,采用一系列全面的检测手段和方法测定再生料的化学及物理性能,为再生硬质合金的制备工艺的制定提供理论依据。研究表明:再生碳化钨形状规则,结晶度高,化合碳充足,但其粒度分布不均。再生Co粉为树枝缠结状,粒度分布范围较广且含有较多的粗钴粒,且再生料往往含有较高的氧含量和较多的化学元素杂质,这将对再生合金的组织性能产生一定的负面影响。然后,以WC-Co硬质合金作为研究体系,以回收WC粉末和Co粉末为原料,通过调控和改进碳平衡参数、球磨时间和烧结温度等工艺参数,经反复实验摸索出一条再生料制备硬质合金的生产工艺。研究表明:将WC的含碳量调至5.90%,湿磨时间为48小时,烧结温度为1410℃、保温40分钟时可以制得综合性能良好的再生硬质合金;影响再生硬质合金抗弯强度的缺陷中,孔隙和夹杂形成断裂源的几率最大,且造成此类缺陷的脏化要比常规原生合金明显。最后,通过添加微量稀土氧化物Y2O3,分析研究稀土氧化物对再生合金的组织结构及性能的影响,并初步探讨其作用机理,以求拓宽再生料的应用范围。研究表明:添加微量稀土氧化物Y2O3可以改善合金的晶粒均匀性和孔隙度,增强粘结相中α-Co的稳定性,在一定程度上提高了合金强度,从而证明了在再生硬质合金中添加稀土强化性能的可行性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 文献综述  8-29
  1.1 硬质合金概述  8-14
    1.1.1 硬质合金分类  8-9
    1.1.2 硬质合金工业的发展历程  9-10
    1.1.3 世界硬质工业的发展现状  10-13
    1.1.4 我国硬质合金工业中存在的问题  13-14
  1.2 废硬质合金回收方法及再生料性能  14-23
    1.2.1 我国钨、钴资源状况分析  15-16
    1.2.2 废硬质合金回收方法  16-20
    1.2.3 硬质合金再生料特性研究  20-21
    1.2.4 硬质合金再生料应用研究  21-22
    1.2.5 我国再生硬质合金生产中存在的问题  22-23
  1.3 稀土添加剂在硬质合金中的应用  23-27
    1.3.1 稀土硬质合金的国外研究概况  23
    1.3.2 稀土硬质合金的国内研究状况  23-24
    1.3.3 稀土元素对硬质合金组织和性能的影响  24-27
    1.3.4 稀土在硬质合金中存在形态与分布问题  27
  1.4 本项目提出的背景和目标  27-28
  1.5 本项目的研究方案  28-29
第二章 锌熔法回收工艺及再生料性能研究  29-45
  2.1 前言  29-30
  2.2 实验方案  30-33
    2.2.1 实验原材料及设备  30-31
    2.2.2 锌熔法回收硬质合金工艺优化  31-33
    2.2.3 锌熔法再生料性能研究  33
  2.3 实验结果与讨论  33-44
    2.3.1 废合金块料尺寸对熔散过程的影响  33-35
    2.3.2 加锌量对熔散过程的影响  35-36
    2.3.3 熔散时间对熔散过程的影响  36-38
    2.3.4 再生料与原生料化学成分分析  38-39
    2.3.5 再生料与原生料粉末颗粒形貌及粒度对比  39-42
    2.3.6 再生料与原生料粉末球磨性能对比  42-44
  2.4 本章小结  44-45
第三章 再生硬质合金制备工艺及组织与性能研究  45-65
  3.1 前言  45
  3.2 实验方案  45-48
    3.2.1 原材料及仪器设备  46
    3.2.2 成型剂的选取  46-47
    3.2.3 配碳工艺探索  47-48
    3.2.4 球磨时间和烧结温度的探索  48
    3.2.5 再生料扩展应用  48
    3.2.6 检测方法  48
  3.3 实验结果与讨论  48-63
    3.3.1 碳含量对合金组织与性能的影响  48-51
    3.3.2 合金制备过程中的碳量控制  51-52
    3.3.3 球磨时间和烧结温度工艺探索  52-56
    3.3.4 再生料扩展应用  56-59
    3.3.5 再生合金断裂源缺陷分析  59-63
  3.4 本章小结  63-65
第四章 添加Y2O3对再生合金组织及性能的影响  65-73
  4.1 前言  65
  4.2 实验方案  65-66
    4.2.1 原材料及仪器设备  65-66
    4.2.2 实验方法  66
  4.3 实验结果与讨论  66-71
    4.3.1 稀土氧化物对再生合金物理力学性能的影响  66-69
    4.3.2 稀土氧化物对粘接相成分和结构的影响  69-70
    4.3.3 稀土相在合金内的分布  70-71
  4.4 本章小结  71-73
第五章 结论  73-75
参考文献  75-84
致谢  84-85
攻读学位期间主要的研究成果  85

相似论文

  1. 稀土元素掺杂Ca3Co4O9与Ag复合材料的制备及热电性能,TQ174.1
  2. 纳米稀土硬质合金YG11R的成分与工艺优化及磨损研究,TG135.5
  3. 硬质合金与钢连接工艺及机理研究,TG454
  4. 新疆紫草细胞的稀土生物学效应及遗传转化,S567.239
  5. 稀土改性环氧片锌涂料耐硫酸盐还原菌性能研究,TQ630.1
  6. 番茄对稀土的耐性及修复污染环境的潜力研究,S641.2
  7. Eu3+掺杂稀土硼酸盐REBaB9O16(RE=稀土离子,Y)的发光光谱研究,O627.3
  8. 三芳氧稀土配合物对碳化二亚胺的活化以及转化的研究,O627.3
  9. 吡啶羧酸类稀土配合物的合成、结构及性能研究,O627.3
  10. 两种高温合金激光表面改性技术的研究,TG174.4
  11. Tm和Dy掺杂的YSZ涂层制备与发光性能研究,TG174.442
  12. 稀土铝酸盐Dy3Al5O12、NdAlO3、LaAl11O18粉体制备及烧结行为研究,TB383.3
  13. 聚碳酸亚丙脂合成催化剂的高效负载化及产品多孔膜制备研究,TQ314
  14. 稀土Ce对大热输入埋弧焊焊缝金属显微组织与性能的影响,TG445
  15. 高等院校参与稀土高新区建设的探索,G649.2
  16. 废旧气体放电灯资源化回收利用技术研究,X705
  17. 稀土添加剂对断奶仔猪生长性能及血液生化指标的影响,S828.5
  18. 安溪乌龙茶农药残留规律与稀土污染成因探究,S481.8
  19. 内蒙古稀土产业发展对策的探讨,F426
  20. 复合氧化物纳米电极的制备及催化氧化降解污染物,X505
  21. 稀土分离过程环境协调性评价,TF845

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 合金学与各种性质合金 > 特种机械性质合金 > 硬质合金
© 2012 www.xueweilunwen.com