Development of the structure of cemented carbides during their processing by SLM and HIP

Abstract

Předložená studie se zabývá vývojem struktury práškové směsi WC-Co a to při jejím postupném zpracování SLM a HIP technologií. Použitá prášková směs obsahovala 13±0.6% hmotnostní podíl pojiva Co a WC frakci o průměrné velikosti zrna(3.0±1.9) μm.Jejím zpracováním SLM technologií došlo, v důsledku aplikace různé hustoty energie (VED), k vývoji různého stupně hustoty vytvářených vzorků. Při vysokých hodnotách VED bylo dosaženo hustoty až 88 %. Aplikovaná hodnota VED ovlivnila kromě hustoty pórů, které se ve struktuře vzorků vytvářely, typy strukturních fází a hrubost WC fáze. Při vysokých hodnotách VED se ve struktuře vzorků začaly utvářet trhliny, které vznikaly v důsledku zkřehnutí struktury vzorků a to z několika důvodů, mezi které patřilo hrubnutí α-fáze (WC), vypařování β-fáze (pojiva Co) a precipitace η-fáze. Při nízkých hodnotách VED byla oproti tomu struktura pórů tvořena převážně tvarově nesymetrickými póry, i o velikosti vyšší jak 500 μm. Následným zpracováním vybraných vzorků technologií HIP bylo dosaženo zvýšení jejich hustoty až na hodnotu 96 % kompaktního materiálu. Na tomto zvýšení hustoty se podílely strukturní přeměny zejména pak opětovné hrubnutí α-fáze až o 1300 % oproti původní velikosti zrna práškové směsi a vývoj η-fáze ve struktuře analyzovaných vzorků. Na základě získaných výsledků pak bylo možné rozhodnout o dalším směřování experimentálního programu, který se do větší hloubky bude zabývat zpracováním vybraných práškových směsí WC-Co technologiemi SLM a HIP za doposud nerealizovaných parametrů jejich zpracování.