Microstructural evolution and mechanical property of WC-(Co, Fe)-ZrSiO4 hard materials consolidated by spark plasma sintering

Jeong-Han Lee; Hyun-Kuk Park

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jeong-Han Lee (Korea Institute of Industrial Technology) Hyun-Kuk Park (Korea Institute of Industrial Technology)

저널정보: 한양대학교 세라믹공정연구센터 Journal of Ceramic Processing Research Journal of Ceramic Processing Research 제22권 제6호

발행연도: 2021.12

수록면: 655 - 664 (10page)

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The widespread use of WC-based hard materials as cutting, machining, and wear-resistant materials is primarily due to theirunique combination of desirable properties such as high hardness, strength, resistance to compressive deformation. This studyinvestigates how the ZrSiO4 additive affects WC-based hard materials fabricated by a spark plasma sintering, i.e., WCZrSiO4,WC-Co-ZrSiO4, and WC-Fe-ZrSiO4. The purpose of the study is the fabrication of novel cemented carbide consistingof WC-Zircon composite that gives a clear advantage compared to conventional hard materials, i.e., WC-Co and WC-Fe, interms of cost and strengthened hardness. After being planetary ball milled to refined powder, the compact WC-X (X: metallicbinder, Co and Fe) and WC-Y (Y: Zircon, ZrSiO4) composites were consolidated at different temperatures in establishedcomposition ratios. Densification of the composites was found to depend on their microstructural evolution according towhether dissociation/transformation of zircon occurred and so inter-diffusion of binders. To investigate mechanical properties(hardness, fracture toughness, and transverse rupture strength) were measured in light of each material distribution ofadditives and grain size.

#WC-based hard materials #Zircon #Spark plasma sintering #Mircostructural evolution #Mechanical properties

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박현국 / 2011 / Consolidation of ultra fine WC-Co hard materials by a spark plasma sintering method and their mechanical properties / Journal of Ceramic Processing Research 12(3):304~309

Agus Edy Pramono / 2020 / Properties of ceramic fabricated of synthetic carbon and organoclay based on carbon particle size / Journal of Ceramic Processing Research 21(4):465~478

J. H. Lee / 2019 / J. Alloys Comp 797:1~10

In-Jin Shon / 2013 / Consolidation and mechanical properties of ultra fine WC-5 wt.% carbides hard materials by a rapid sintering method / Journal of Ceramic Processing Research 14(5):641~647

S. Miao / 2020 / Metals 10:277

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