微波燒結WC-ZrO2復合材料的微觀組織及增韌機理

作者：陳國清,趙薇,任媛媛,付雪松,周文龍

摘要：采用微波燒結工藝制備超細晶WC-ZrO2復合材料,研究了其顯微組織和力學性能。結果表明:ZrO2含量為10wt%、燒結溫度為1360.C時獲得的WC.10ZrO2復合材料綜合性能良好,致密度達98.50%,其斷裂韌性和硬度分別為8.13MPa·m1/2和21.81GPa。隨著燒結溫度的升高,致密度增大,硬度也隨之升高。溫度達到1320.C時,硬度達到最高值22.58GPa。繼續升高溫度,晶粒粗化導致硬度降低,但斷裂韌性隨溫度升高不斷增大。燒結溫度為1360.C時,純WC試樣的硬度為23.92GPa,當ZrO2含量增加至14wt%時,材料的硬度降低至21.3GPa,但韌性卻由4.04MPa·m1/2大幅度提高至9.60MPa·m1/2。WC.ZrO2復合材料斷裂主要表現為穿晶斷裂,ZrO2顆粒阻礙了裂紋的擴展,使裂紋發生偏轉、繞行和橋接,增加裂紋擴展路徑,從而達到增韌的效果。

發文機構：大連理工大學材料科學與工程學院

關鍵詞：WC-ZrO2顯微組織力學性能裂紋擴展WC-ZrO2MicrostructureMechanical propertiesCrack propagation

分類號： TF125.3[冶金工程—粉末冶金][冶金工程—冶金物理化學]