SiCw對WC-ZrO2材料微觀組織及力學性能的影響

作者：陳國清,任媛媛,付雪松,周文龍

摘要：采用熱壓燒結工藝制備了WC-ZrO2-SiCw復合材料,研究了SiCw含量對材料微觀組織和力學性能的影響。結果表明,隨著SiCw含量增加,材料平均晶粒尺寸先增大后降低,其中WC-ZrO2-2%SiCw的晶粒尺寸為0.55μm。在WC-ZrO2-4%SiCw中出現了m-ZrO2相,這是晶粒尺寸過大和晶須熱膨脹系數較小共同作用的結果。隨著SiCw含量增加,由于晶粒粗化以及過量的晶須纏繞會產生孔洞等缺陷,復合材料硬度呈現先降低后略微上升的趨勢,其中WC-ZrO2-4%SiCw的硬度最低,僅為17.8GPa。斷裂韌性隨SiCw含量的變化先升高后降低,其中WC-ZrO2-2%SiCw的斷裂韌性最高,較未添加SiCw的WC-ZrO2提高了12.3%,這是因為SiCw的添加引起裂紋偏轉、穿晶斷裂和裂紋橋接,從而起到增韌效果。燒結態WC-ZrO2-2%SiCw致密度可達到99.4%,其斷裂韌性和硬度分別為9.12MPa·m^1/2和18.5GPa。

發文機構：大連理工大學材料科學與工程學院 遼寧省凝固控制與數字化制備技術重點實驗室

關鍵詞：WC-ZrO2-SiCw微觀組織力學性能裂紋偏轉WC-ZrO2-SiCwMicrostructureMechanical propertiesCrack deflection

分類號： TF1[冶金工程—冶金物理化學]