Effect of Coarse-To-Fine WC Grain Ratio on Mechanical Properties and Abrasive Wear of WC-8Co Cemented Carbides

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu ilości drobnoziarnistego węglika wolframu na wzmocnienie metalicznego spoiwa kobaltowego (Co) w węgliku spiekanym WC-8Co. Celem badań jest znalezienie optymalnego udziału węglika gruboziarnistego do drobnoziarnistego dla uzyskania poprawy właściwości mechanicznych i charakterystyk zużyciowych. Dla wszystkich próbek zastosowano jednakowy udział spoiwa, by zbadać jedynie wpływ udziału grubo- do drobnoziarnistego węglika w spieku. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dla proporcji 8:1 udziału węglika grubo- do drobnoziarnistego uzyskuje się najkorzystniejsze cechy użytkowe, tj.: twardość, udarność i odporność na pękanie. Ponadto poprzez dodanie do kompozytu inhibitorów wzrostu, np. węglika wanadu (VC) lub węglika chromu (Cr3C2), zwiększa się odporność na zużycie ścierne w stosunku do kompozytów bez dodatku inhibitorów.

This study performs a comprehensive analysis concerning the amount of fine tungsten carbide (WC) grains needed for the appropriate reinforcement of the cobalt (Co) metallic binder in WC-8Co cemented carbides. The goal is to investigate the balance of coarse-to-fine grain distribution to achieve overall improvement of the material’s mechanical and wear properties. All Samales possessed the same WC-8Co binder content, therefore, allowing the role of grain size distribution to be tested. It was found that a ratio of 8:1 wt% of coarse to ultrafine grain WC yielded an appropriate balance between material hardness, fracture toughness, and rupture strength. Upon adding grain growth inhibitors vanadium carbide (VC) and chromium carbide (Cr3C2), the overall wear resistance is further improved compared to undoped composites when Samales are tested under abrasive wear conditions.