Published May 1, 2000 | Version v1
Publication Open

Sintering behaviour of alumina–tungsten carbide composites

Creators

  • 1. Universidade Federal do Rio Grande do Norte
  • 2. Instituto de Aeronáutica e Espaço

Description

Alumina reinforced with tungsten carbide has been investigated as an alternative material for metalworking, combining resistance to high service temperatures and improved toughness. Pressureless sintered and hot-pressed Al2O3–WC composites were manufactured and characterised. The use of Y2O3 as a sintering additive has also been evaluated. Additions of up to 30 wt.% WC resulted in limited grain boundary pinning and corresponding high densification. Although the addition of Y2O3 improved sintering, the presence of a residual grain boundary phase (YAG) was harmful to the fracture toughness of the composites, as it affected the effectiveness of the crack deflection mechanism that takes place at the interfaces between Al2O3 and WC grains. Hot-pressing resulted in hardness ∼17.5 GPa and fracture toughness ∼7 MPa m−1/2, which is an improvement compared to alumina reinforced by other refractory carbides.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم فحص الألومينا المعززة بكربيد التنغستن كمواد بديلة للأعمال المعدنية، تجمع بين مقاومة درجات حرارة الخدمة العالية والمتانة المحسنة. تم تصنيع وتمييز مركبات Al2O3 - WC الملبدة عديمة الضغط والمضغوطة على الساخن. كما تم تقييم استخدام Y2O3 كمادة مضافة للتلبيد. إضافات تصل إلى 30 وزنًا. أدى المرحاض إلى تثبيت محدود لحدود الحبوب وما يقابله من كثافة عالية. على الرغم من أن إضافة Y2O3 حسنت التلبيد، إلا أن وجود مرحلة حدود الحبوب المتبقية (YAG) كان ضارًا بصلابة الكسر للمركبات، حيث أثر على فعالية آلية انحراف الشقوق التي تحدث عند الواجهات بين حبيبات Al2O3 و WC. أدى الضغط الساخن إلى صلابة تبلغ 17.5 جيجا باسكال وصلابة الكسر تبلغ 7 ميجا باسكال م−1/2، وهو تحسن مقارنة بالألومينا المعززة بكربيدات حرارية أخرى.

Translated Description (French)

L'alumine renforcée au carbure de tungstène a été étudiée comme matériau alternatif pour le travail des métaux, combinant résistance aux températures de service élevées et ténacité améliorée. Des composites Al2O3-WC frittés et pressés à chaud sans pression ont été fabriqués et caractérisés. L'utilisation de Y2O3 comme additif de frittage a également été évaluée. Ajouts allant jusqu'à 30 % en poids % WC a entraîné un épinglage limité des joints de grain et une forte densification correspondante. Bien que l'ajout de Y2O3 ait amélioré le frittage, la présence d'une phase limite de grain résiduelle (YAG) a nui à la ténacité des composites, car elle a affecté l'efficacité du mécanisme de déflexion des fissures qui a lieu aux interfaces entre Al2O3 et les grains WC. Le pressage à chaud a entraîné une dureté ∼17,5 GPa et une ténacité à la rupture ∼7 MPa m−1/2, ce qui est une amélioration par rapport à l'alumine renforcée par d'autres carbures réfractaires.

Translated Description (Spanish)

La alúmina reforzada con carburo de tungsteno se ha investigado como un material alternativo para la metalurgia, combinando resistencia a altas temperaturas de servicio y dureza mejorada. Se fabricaron y caracterizaron compuestos de Al2O3–WC sin presión sinterizados y prensados en caliente. También se ha evaluado el uso de Y2O3 como aditivo de sinterización. Adiciones de hasta 30 wt. El % de WC dio como resultado una fijación limitada de los límites de grano y la correspondiente alta densificación. Aunque la adición de Y2O3 mejoró la sinterización, la presencia de una fase límite de grano residual (YAG) fue perjudicial para la tenacidad a la fractura de los compuestos, ya que afectó la efectividad del mecanismo de desviación de grietas que tiene lugar en las interfaces entre Al2O3 y los granos de WC. El prensado en caliente dio como resultado una dureza de ~17.5 GPa y una tenacidad a la fractura de ~7 MPa m−1/2, que es una mejora en comparación con la alúmina reforzada con otros carburos refractarios.

Files

SinteringBehaviour_MARTINELLI_2000.pdf.pdf

Files (361.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:89da2d7f654de4d2f99ec4dea8da94a3
361.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
سلوك تلبد مركبات كربيد الألومينا والتنغستن
Translated title (French)
Comportement de frittage des composites alumine-carbure de tungstène
Translated title (Spanish)
Comportamiento de sinterización de compuestos de carburo de alúmina-tungsteno

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2087545332
DOI
10.1016/s0921-5093(00)00790-5

Is supplement to
https://openalex.org/W2909938386 (Other)
https://openalex.org/W2512344668 (Other)
https://openalex.org/W2382079733 (Other)
https://openalex.org/W2371369466 (Other)
https://openalex.org/W2365224515 (Other)
https://openalex.org/W2360677900 (Other)
https://openalex.org/W2150580312 (Other)
https://openalex.org/W2070555496 (Other)
https://openalex.org/W2037932226 (Other)
https://openalex.org/W2017409490 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W164546066
  • https://openalex.org/W1914352292
  • https://openalex.org/W1974483748
  • https://openalex.org/W1978156899
  • https://openalex.org/W1985591755
  • https://openalex.org/W2002835932
  • https://openalex.org/W2028656488
  • https://openalex.org/W2037072895
  • https://openalex.org/W2065279828
  • https://openalex.org/W2072159669
  • https://openalex.org/W2101325351
  • https://openalex.org/W2117457361
  • https://openalex.org/W2122972324
  • https://openalex.org/W2167530901
  • https://openalex.org/W2512484394
  • https://openalex.org/W4245157575