Структура та механічні властивості  твердого сплаву WC–8% (мас.) Co, виготовленого з використанням холодного та гарячого ізостатичного пресування

Анотація

Досліджено формування структури та властивостей твердого сплаву на основі карбіду вольфраму з масовим вмістом кобальту 8% при холодному та гарячому ізостатичному пресуванні за умови однакової вихідної порошкової суміші й початкового традиційного пресування заготовок у металевій прес-формі. Першу партію зразків було виготовлено способом вакуумного спікання спресованих заготовок; другу партію  — поєднанням вакуумного спікання заготовок та їх наступного гарячого ізостатичного пресування  під тиском 5 МПа; третю партію виготовлено послідовним застосуванням холодного ізостатичного пресування під тиском 200 МПа  та  спікання зразків у вакуумі. Густина спечених зразків трьох партій становила 14,57; 14,60 та 14,63 г/см³ відповідно. Методом мікроструктурного аналізу встановлено, що при холодному ізостатичному пресуванні формується більш гомогенна та дисперсна структура. За результатами визначення коерцитивної сили, вивчення структури методами сканувальної електронної мікроскопії та рентгенофазового аналізу встановлено, що середні розміри карбідних зерен у зразках першої партії становлять 1,315 мкм, другої — 1,396 мкм і третьої — 1,062 мкм. Визначення залишкових напружень показало, що в обох фазах (WC та Co) зразків третьої партії вони є стисливими, а для зразків першої і другої партій — розтягливими. Середні значення виміряної твердості за шкалою А Роквелла становлять 88, 87 та 90 HRA для зразків першої, другої та третьої партій відповідно. За результатами випробувань механічних властивостей зразків встановлено, що міцність на вигин та тріщиностійкість зразків першої партії дорівнюють, відповідно, 1820 + 110 МПа й 18,9 + 1,2 МПа · м^1/2, другої партії — 2030 + 130 МПа й 18,2 + 1,1 МПа · м^1/2, третьої партії — 1980 + 120 МПа й 18,6 + + 1,2 МПа · м^1/2. Структурні зміни, а також зміна залишкових напружень з розтягливих на стисливі в зразках третьої партії співвідносяться з високими показниками механічних властивостей твердого сплаву.