Effect of mechanical activation of WC-based powder on the properties of sintered alloys

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 1 2021 74 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ WC- и W 2 C- фаз формируется рентгенофазная фаза , относительное содержание которой не превышает 15 ±5 %. Параметр кристаллической решетки WC- фазы в процессе обработки не изменяетсяисоответсвуетлитературнымданным . Показано , что ширина всех пиков значительно увеличивается после 10 с механической обработки , а при обработке в течение 300 с размер ОКР фазы WC уменьшается с 47 ± 5 нм до 27 ± 5 нм , а микродисторсия увеличивается с 1,1 ± 0,03 ∙ 10 –3 до 5,5 ± 0,03 ∙ 10 –3 . При спекании порошков при различном времени механической активации формируются WC- и Co- фазы , с параметромрешетки WC- фазы , который соответствует табличтному значению . В обрзцах при механической активации более 100 c формируется карбидная фаза Co 3 W 3 C. Средний размер зерен WC- фазы уменьшается с 1,1 мкм ( σ = 0,6 мкм ) до 0,8 ( σ = 0,3 мкм ) с увеличениемвременимеханическойобработки . Минимальная пористость соответствует 7,8 ± 1 % при 30 с обработки порошка . Показано , что твер - дость зависит как от времени механической ак - тивации , так и от размера зерна , пористости и содержания карбида Co 3 W 3 C. Таким образом , механическая активация мо - жет быть эффективна для подавления роста зер - на , однако ее необходимо проводить в интервале времени 60…100 с . Список литературы 1 . Plasma synthesis of tungsten carbide and cobalt nanocomposite powder / T. Ryu, H.Y. Sohn, K.S. Hwang, Z.Z. Fang // Journal of Alloys and Compounds. – 2009. – Vol. 481 (1–2). – P. 274–277. – DOI: 10.1016/j. jallcom.2009.03.134. 2. Properties and rapid consolidation of ultra- hard tungsten carbide / I.-J. Shon, B.-R. Kim, J.- M. Doh, J.-K. Yoon, K.-D. Woo // Journal of Alloys and Compounds. – 2010. – Vol. 489 (1). – P. L4–L8. – DOI: 10.1016/j.jallcom.2009.09.040. 3. Lee G.-H., Kang S. Sintering of nano-sized WC- Co powders produced by a gas reduction-carburization process // Journal of Alloys and Compounds. – 2006. – Vol. 419 (1–2). – P. 281–289. – DOI: 10.1016/j. jallcom.2005.09.060. 4. Kim J.Y., Kang S.H. WC platelet formation via high-energy ballmill // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. – 2014. – Vol. 47. – P. 108– 112. – DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2014.06.024. 5. Kim B.K., Ha G.H., Lee D.W. Sintering and microstructure of nanophaseWC/Cohardmetals // Journal of Materials Processing Technology. – 1997. – Vol. 63. – P. 317–321. – DOI: 10.1016/s0924-0136(96)02748-3. 6. Achieving combination of high hardness and toughness for WC-8Co hardmetals by creating dual scale structured plate-like WC / W. Wang, Z. Lu, M. Zeng, M. Zhu // Ceramics International. – 2018. – Vol. 44 (3). – P. 2668–2675. – DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.10.190. 7. Stewart D.A., Shipway P.H., McCartney D.G. Microstructural evolution in thermally sprayed WC- Co coatings: comparison between nanocomposite and conventional starting powders // Acta Materialia. – 2000. – Vol. 48 (7). – P. 1593–1604. – DOI: 10.1016/ s1359-6454(99)00440-1. 8. Fabijani ć T.A., Alar Ž., Ć ori ć D. In fl uence of consolidation process and sintering temperature on microstructure and mechanical properties of near nano- and nanostructured WC-Co cemented carbides // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. – 2016. –Vol. 54. – P. 82–89. – DOI: 10.1016/j. ijrmhm.2015.07.017. 9. Consolidation of ultra fi ne WC and WC-Co hard materials by pulsed current activated sintering and its mechanical properties / H.-C. Kim, I.-J. Shon, J.-K. Yoon, J.-M. Doh // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. – 2007. – Vol. 25 (1). – P. 46–52. – DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2005.11.004. 10. El-Eskandarany M.S. Structure and properties of nanocrystalline TiC full-density bulk alloy consolidated from mechanically reacted powders // Journal of Alloys and Compounds. – 2000. – Vol. 305. – P. 225–238. – DOI: 10.1016/s0925-8388(00)00692-7. 11. Raihanuzzaman R.M., Xie Z.H., Hong S.J. Powder re fi nement, consolidation and mechanical properties of cemented carbides – an overview // Powder Technology. – 2014. – Vol. 261. – P. 1–13. – DOI: 10.1016/j.powtec.2014.04.024. 12. Koch C.C. Synthesis of nanostructured materials by mechanical milling: problems and opportunities // Nanostructured Materials. – 1997. – Vol. 9. – P. 13–22. – DOI: 10.1016/s0965-9773(97)00014-7. 13. Mechanical activation of TiFe for hydrogen storage by cold rolling under inert atmosphere / L.E.R. Vega, D.R. Leiva, R.M. Leal Neto, W.B. Silva, R.A. Silva, T.T. Ishikawa, W.J. Botta // International Journal of Hydrogen Energy. – 2018. – Vol. 43 (5). – P. 2913–2918. – DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.12.054. 14. Amorphous and nanocrystalline Fe-Ti prepared by ball-milling / L. Zaluski, P. Tessier, D.H. Ryan, C.B. Doner,A. Zaluska, J.O. Ström-Olsen, M.L. Trudeau, R. Schulz // Journal of Materials Research. – 1993. – Vol. 8 (12). – P. 3059–3068. – DOI: 10.1557/ jmr.1993.3059. 15. Mushnikov N.V., Ermakov A.E., Uimin M.A. Ki- netics of interaction of Mg-based mechanically activat- ed alloys with hydrogen // The Physics of Metals and