CEM ENTED 1995 年 5 月硬质合金的维氏压痕裂纹与断裂韧性 107 Tan/，RC（中南大学材料科学与工程系，湖南省长沙市）摘要本文研究了金刚石压头在抛光表面上产生的对角裂纹与 WC-Co 和 WC-Ni/Co 硬质合金断裂韧性的关系。合金中的粘合剂金属含量为 8 至 8.5 μm，平均 WC 晶粒尺寸为 2.4 至 1 μm。通过常规色谱方法对合金表面进行制备，然后进行短期撤回处理。结果表明，只有当裂纹远长于压痕对角线长度时才能测量断裂韧性。只有晶粒更细的合金才适合这种情况。塑性变形示例 1 简介硬质合金是制造机床、凿岩钻头、模具和砧座的重要材料。 除了要求它们具有耐磨、耐腐蚀或耐高温等性能外，还应具有与之相匹配的断裂韧性等力学性能。硬质合金硬度大，加工困难，材料价格昂贵，一般很难进行断裂韧性试验。因此，到目前为止，我国还没有制定相关标准。显然，这不利于生产质量控制和产品质量评价。
通过测量维氏压痕裂纹，并与断裂韧性建立关系，可以简化硬质合金断裂韧性的测量方法。最早提出用维氏金刚石压头在抛光表面上产生的对角裂纹长度来评价抗裂性能的方法，后来被称为帕斯卡法。帕斯卡虽然提出了抗裂参数（w）与试验力和压痕四角出现的裂纹总长度的关系[I]，但没有说明与断裂韧性的本质关系。对此进行了研究，并提出了Co含量小于3.0%的WC-Co硬质合金的抗裂参数与裂纹扩展能量释放速率（G）之间的经验关系。真正涉及维氏压痕裂纹断裂力学本质的研究是Lawn等人的研究，他们提出了试验力、裂纹深度、材料比表面能和弹性模量之间的关系[0]。 在此基础上，史振光等作了一些简化，研究了硬质合金裂纹应力场强度因子（K）与试验力及裂纹尺寸之间的关系。遗憾的是，上述文献对于硬质合金这种特定材料的维氏压痕裂纹与断裂韧性之间的关系缺乏必要的理论推导。另外，也没有清楚地说明哪些因素影响裂纹扩展，如何保证测量的重现性，以及使用现有关系的条件和限制。
无疑解决这些问题将有助于推动帕斯卡法在硬质合金生产和应用中的推广。2实验方法2.1合金试样及表面处理采用WC-Co和WC-Ni/Co两种硬质合金。简介：谭英思，男，中南工业大学材料科学与工程系教授。1964年毕业于我校粉末冶金专业，曾负责我校粉末冶金YJ系列、南宁硬质合金YJH系列、大连硬质合金DG系列硬质合金等新牌号硬质合金的试制和开发，曾获省科技进步奖2项。