中熵碳化物陶瓷TiC_(0.4)/VC/NbC结合的WC基硬质合金合成与性能

作     者：邹芹 李壮 李艳国 贺文全 罗永安 ZOU Qin;LI Zhuang;LI Yan-guo;HE Wen-quan;LUO Yong-an

作者机构：燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2023年第33卷第6期

页      面：1914-1923页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2021099)。 

主　　题：WC基硬质合金 中熵陶瓷 烧结温度 性能 微观结构 

摘      要：采用放电等离子烧结(SPS)方法制备了中熵碳化物陶瓷TiC_(0.4)/VC/NbC结合的WC基硬质合金(WC/TiC_(0.4)/VC/NbC),研究了烧结温度和WC含量对其微观结构和力学性能的影响。结果表明:添加TiC_(0.4)显著降低了烧结温度,添加NbC、VC增加了WC基硬质合金的致密度,提高了硬度。TiC_(0.4)、NbC、VC和WC四种过渡族金属碳化物以等摩尔比进行混合烧结,在烧结温度为1500℃时,形成了单相面心立方结构(FCC)的固溶体,其性能最好,维氏硬度为23.4 GPa,断裂韧性为6.3 MPa·m^(1/2)。在WC摩尔分数为60%时,过量的WC弥散分布在晶界处,具有一定的增韧作用;在烧结温度为1700℃时,非等摩尔比复合烧结体的维氏硬度为22.6 GPa,断裂韧性为8.8 MPa·m^(1/2),其中部分WC与TiC_(0.4)、VC、NbC相互固溶形成高熵化合物,也提高了断裂韧性。