[发明专利]一种电化学加工的YT15硬质合金

说明书

为了改善YT15硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种电化学加工的YT15硬质合金。采用组分为NaNO₃、NaCl、NaOH、H₂SO₄、H₃PO₄的电解液为原料，电化学加工的YT15硬质合金，不同电解液产生的不同阳极表面膜特性和硬质合金材料固有的多组分特征是导致腐蚀规律和表面形貌差异的重要原因，抑制硬质合金同类材料边界的腐蚀是获得良好加工效果的关键。NaOH的去钝化能力较强，适于成型加工电解液。所制得的电化学加工的YT15硬质合金，其硬度、耐腐蚀性、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的YT15硬质合金提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种电化学加工的YT15硬质合金。

背景技术

硬质合金主要由硬质相和粘结相组成，硬质相一般为WC，传统的硬质合金以Co为粘结相；但金属Co是一种战略性稀缺材料，价格逐年上涨。WC-Co硬质合金兼具良好的韧性、硬度、耐磨性等综合性能，被广泛应用于矿用、切削、模具等各个领域，已成为现代社会不可缺少的重要材料。装备制造业作为国家基础性和支柱性产业，其中的高效切削加工占重要地位，而高性能刀具材料是实现高效切削加工的基础。如何有针对性的依用途研究或开发高性能材料是该领域的研究热点。

电化学加工(electrochemical machining ) 利用电化学反应（或称电化学腐蚀）对金属材料进行加工的方法。与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度、韧性的限制，已广泛用于工业生产中。常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。

发明内容

本发明的目的是为了改善YT15硬质合金的硬度、耐磨性，设计了一种电化学加工的YT15硬质合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

电化学加工的YT15硬质合金的制备原料包括：组分为NaNO₃、NaCl、NaOH、H₂SO₄、H₃PO₄的电解液。

电化学加工的YT15硬质合金的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后将硬质合金试样置于夹具中并与电源正极相连，这样能够保证电流能够从硬质合金内部完全流通，然后将电解液从进液口中注入，将硬质合金完全浸渍于电解液中。工作站中的阴极板是吸附在工作台上的，电解液通过硬质合金与阴极板之间的间隙流出。阴阳极以一定间隙置于电解液中，通过水浴加热电解液达到特定温度。

电化学加工的YT15硬质合金的检测步骤为：密度采用阿基米德排水法测定，物相分析采用X射线衍射仪，显微组织采用扫描电镜观察，显微组织采用透射电镜测定，元素分布采用X射线能谱测定，晶粒尺寸采用划线法测定，硬度和断裂韧性用压痕法测定和计算。

所述的电化学加工的YT15硬质合金，不同电解液对硬质合金的力学性能具有不同的影响，表现在采用不同电解液加工制备的YT15硬质合金，硬质合金表面具有不同的形貌特征。这就导致不同电解液加工制备的YT15硬质合金具有不同的硬度及耐腐蚀强度。使用NaNO₃电解液加工时，试件局部可能出现较严重的不均匀腐蚀导致的凸凹；NaCl电解液的轮廓形态变化趋势类似NaNO₃，但不均匀腐蚀程度较轻；NaOH电解液的轮廓形态变化趋势基本保持原有形态特征，不均匀腐蚀情况较为微弱；H₂SO₄＋H₃PO₄电解液获得的轮廓起伏在微观上趋向平滑，所产生的不均匀腐蚀效果微弱。