微波烧结WC-ZrO2复合材料的微观组织及增韧机理

作者：陈国清,赵薇,任媛媛,付雪松,周文龙

摘要：采用微波烧结工艺制备超细晶WC-ZrO2复合材料,研究了其显微组织和力学性能。结果表明:ZrO2含量为10wt%、烧结温度为1360.C时获得的WC.10ZrO2复合材料综合性能良好,致密度达98.50%,其断裂韧性和硬度分别为8.13MPa·m1/2和21.81GPa。随着烧结温度的升高,致密度增大,硬度也随之升高。温度达到1320.C时,硬度达到最高值22.58GPa。继续升高温度,晶粒粗化导致硬度降低,但断裂韧性随温度升高不断增大。烧结温度为1360.C时,纯WC试样的硬度为23.92GPa,当ZrO2含量增加至14wt%时,材料的硬度降低至21.3GPa,但韧性却由4.04MPa·m1/2大幅度提高至9.60MPa·m1/2。WC.ZrO2复合材料断裂主要表现为穿晶断裂,ZrO2颗粒阻碍了裂纹的扩展,使裂纹发生偏转、绕行和桥接,增加裂纹扩展路径,从而达到增韧的效果。

发文机构：大连理工大学材料科学与工程学院

关键词：WC-ZrO2显微组织力学性能裂纹扩展WC-ZrO2MicrostructureMechanical propertiesCrack propagation

分类号： TF125.3[冶金工程—粉末冶金][冶金工程—冶金物理化学]