報(bào)告題目：高性能硬質(zhì)合金刀具的激光增材制造與強(qiáng)韌化機(jī)理

報(bào)告時(shí)間：2024年10月31日（周四）下午14：30至18：00

報(bào)告地點(diǎn)：工程技術(shù)中心河南省智慧照明重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告廳(303房間)

報(bào)告人：邢明博士

報(bào)告人單位：中北大學(xué)

報(bào)告人簡(jiǎn)介：

邢明，博士，2024年獲北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位，并在攻讀博士學(xué)位期間，獲北京工業(yè)大學(xué)研究生科技創(chuàng)新獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)一次、一等獎(jiǎng)一次。研究興趣涵蓋了激光選區(qū)熔化、硬質(zhì)合金、分子動(dòng)力學(xué)模擬等多個(gè)領(lǐng)域。在國(guó)際知名期刊上發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。

報(bào)告摘要：

選區(qū)激光熔化（SLM）技術(shù)是目前進(jìn)行WC-Co硬質(zhì)合金增材制造的主要工藝之一，但由于金屬相和陶瓷相在物理性質(zhì)上存在顯著差異，如何基于SLM工藝打印得到無缺陷、高性能的硬質(zhì)合金工件仍然面臨重大挑戰(zhàn)。本研究通過優(yōu)化球形WC-Co復(fù)合粉末的成分、粒徑和激光掃描工藝參數(shù)，打印獲得的硬質(zhì)合金孔隙率僅為2.5%，具有粗、細(xì)WC晶粒交替分布的組織特征。對(duì)打印態(tài)試樣在不同溫度進(jìn)行氣氛加壓熱處理后，獲得的硬質(zhì)合金近全致密、無裂紋。特別是，熱處理后在粗大WC晶粒內(nèi)發(fā)現(xiàn)存在大量2.5 nm~2 μm的富Co相，其中微米尺寸的富Co相來自于熱處理時(shí)Co基熔體對(duì)孔隙的填充，而納米富Co顆粒則與Co₃W₃C的碳化過程有關(guān)。受益于組織致密、缺碳相含量低、WC晶內(nèi)微米級(jí)Co相可有效松弛內(nèi)應(yīng)力、抑制裂紋擴(kuò)展而納米Co顆粒與WC晶內(nèi)層錯(cuò)/位錯(cuò)等晶體缺陷產(chǎn)生交互作用，本研究基于SLM打印和后續(xù)熱處理制備的硬質(zhì)合金具有高的斷裂韌性，且壓縮強(qiáng)度接近或高于傳統(tǒng)粉末冶金工藝制備的同成分、晶粒尺寸相近的燒結(jié)硬質(zhì)合金。對(duì)優(yōu)化的工藝條件下打印獲得的硬質(zhì)合金刀具在實(shí)際工況下進(jìn)行了切削性能測(cè)試，結(jié)果顯示其具有優(yōu)良的使用性能和重要的發(fā)展應(yīng)用前景。

邀請(qǐng)單位：智能制造學(xué)院