中国有色金属学报

２００４年５月

２．３材料的组织和力学性能

硬质合金的性能见表１。由于升降温速度快，

烧结时间短，采用火花等离子烧结技术烧结材料有

利于保留材料的纳米尺寸和亚稳定结构。烧结方式

不同，ＹＧｌ０合金的断裂强度也不同，采用火花等离

子烧结技术制备的样品，其断裂强度为３

４００

ＭＰａ；

而采用真空烧结的样品，断裂强度为２

０００

ＭＰａ。

ＳＰＳ样品的硬度也相应提高。

表１样品的物理性能和力学性能

样品禹等删，断擀７。。字黔，

ＹＧｌ０２）

９０

１０

９２．３

３ ４００

ＹＧｌ０３）

９０

１０９１

２ ０００

１４．７

ＹＧｌ２２）８８

１２

９２

３ ４００

１４．８

１４．２

ＹＧｌ５ｚ）８５

１５

８８

３ ７００

１４．０

２）一火花等离子烧结；

３）一真空烧结，１ ３４０℃

硬质合金功能梯度材料的成分、硬度、强度均

呈梯度变化。同时，材料的晶粒尺寸也呈梯度变

化，第３、第４层的晶粒尺寸为３００～５００ ｎｍ，第２

层为常规硬质合金，晶粒尺寸为２ ｐｍ左右，结果

如图４所示。各层之间的结合良好，采用

ＨＲｌ５０ＤＴ型电动洛氏硬度计对各层结合面进行了

硬度测试，留下的压痕照片显示压痕变形均匀，各

层间的应力较小，结果如图５所示。采用能谱线扫

描（ＥＤＳ）对各层界面附近进行线扫描，发现不锈

钢一ＹＧｌ

５、ＹＧｌ５－ＹＧｌ２、ＹＧｌ２一ＹＧｌ０之间存在一

定宽度的过渡层，如图６所示。

圈５硬质合金之间的界面形貌

（ａ）一硬质合金之间的结合面；

（ｂ）一硬质合金的各层界面附近的硬度压痕

圈６

硬质合金各层界面间的元素线扫描曲线

３

结论

圈４合金ＹＧｌ５（ａ）和ＹＧｌ２（ｂ）的ＳＥＭ像

采用火花等离子烧结技术能制备具有成分、组

　

　

万方数据