Influence of compaction and degassing on the properties of submicron WCCo produced by the PPS method

• Autorzy: Wachowicz Joanna , Rosiński Marcin , Zieliński Radosław , Truszkowski Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.7674

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Influence of compaction and degassing on the properties of submicron WCCo produced by the PPS method. The present study is concerned with the effect of the parameters of the degassing operation (temperature, load and heating rate) conducted at the initial stage of the Pulse Plasma Sintering (PPS) process and the sintering temperature at the final stage of the process, on the properties and microstructure of WCCo with a 6wt% cobalt content sintered by this method. The results of the study have shown that when the heating rate is too high, the material obtained is porous. In most experiments, the sintering temperature of 1050°C appeared to be too low to obtain WCCo composites with density close to the theoretical value (GT). Sintering at the temperature increased to 1070°C yielded sinters with density above 99%GT, with hardness of about 1900 HV30 and fracture toughness KIC=9.3 MNm-3/2.

PL

Wpływ ciśnienia prasowania oraz parametrów etapu odgazowania na właściwości submikronowego WCCo, wytwarzanego metodą PPS. Węgliki spiekane są cenionym materiałem narzędziowym stosowanym między innymi do obróbki materiałów drewnopochodnych. Tradycyjnie otrzymuje się je z użyciem wysokich temperatur oraz długich czasów. W ostatnich latach nastąpił rozwój nowych metod konsolidacji materiałów proszkowych (określanych, jako EDC - Electric Discharge Compaction), które umożliwiają otrzymanie spieków o dobrych właściwościach mechanicznych w krótkim czasie i niskiej temperaturze. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ parametrów etapu odgazowania (temperatury, nacisku oraz szybkości nagrzewania) na właściwości i mikrostrukturę WCCo, o zawartości 6% (wag.) kobaltu, spiekanych metodą PPS. Badania wykazały, iż zbyt duża szybkość nagrzewania prowadzi do otrzymania porowatego materiału. Zastosowanie temperatury spiekania 1070°C pozwoliło uzyskać spieki o gęstości powyżej 99% gęstości teoretycznej oraz o twardości na poziomie 1900 HV30. Średni współczynnik koncentracji naprężeń KIC dla otrzymanych materiałów wynosił 9,3 MNm-3/2.

Słowa kluczowe

EN

PPS (Pulse Plasma Sintering); Tungsten Carbide (WCCo); Composite

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2019
• Tom: No. 108
• Strony: 5--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Wachowicz Joanna

• Department of Mechanical Processing of Wood, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

autor

Rosiński Marcin

• GeniCore, Poland

autor

Zieliński Radosław

• The Institute of Advanced Manufacturing Technology, Poland

autor

Truszkowski Tomasz

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. TILLMANN W., 2000: Trends and market perspectives for diamond tools in theconstruction industry, International Journal of Refractory metals & Hard Materials 18.
• 2. SOARES E. et al., 2011: Microstructures and properties of submicron carbides sinteredwith conventional technologies. Journal of the American Ceramic Society.
• 3. ROSIŃSKI M. et al., 2012: Synthesis and characterization of the diamond/coppercomposites obtained by the pulse plasma sintering (PPS) method, Diamond & RelatedMaterials 27–28.
• 4. ROSIŃSKI M. et al., 2011: WC/Ti composite material enriched with cBN particlesproduced by pulse plasma sintering (PPS), Key Engineering Materials, 484.
• 5. MICHALSKI A. et al., 2007: "Nanocrystalline cemented carbides sintered by the pulseplasma method." International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 153-158.
• 6. WEJRZANOWSKI T., 2000: Computer Assisted Quantitative Description of theFunctionally Graded Materials”. M.Sc. thesis, Warsaw University of Technology,Warsaw.
• 7. CHA SI et al.: 2001 Microstructure and mechanical properties of nanocrystalline WC-10Co cemented carbides. Scripta Materialia 44(8-9): 1535-1539.