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超细晶硬质合金显微组织与断裂路径的体视学表征研究
本文介绍了应用于硬质合金材料显微组织定量化表征的体视学参量的定义和测定方法.对制备出的不同特点的超细晶系列WC-10wt.%Co硬质合金试样,全面测定了其显微组织体视学参量,并获得了显微组织表征参量WC晶粒尺寸dWC、Co相平均自由程LC0和WC晶粒邻接度CWC-WC之间的确定对应关系.对系列硬质合金试样的断口路径显微组织进行了体视学表征和分析,据此提出了由显微组织参数判断合金断裂行为的基本依据.研究结果表明,有关体视学概念和参量的应用是定量表征亚微米超细晶硬质合金材料复相显微组织特征的佳途径.
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塑性变形对WC-Co硬质合金中Σ2晶界分布的影响
在同等工艺条件下制备了两个WC-8Co试样,其中一个经历了塑性变形处理,分别收集了两个试样表面的电子背散射衍射数据.像质图样显示塑性变形破坏了WC的架状结构.分别通过取向差角分布关系、取向差角-轴分布关系和单一截面五参数法分析了Σ2晶界(即90°/[1010]晶界)的分布情况.结果显示塑性变形过程将降低∑2晶界的分布强度.通过单一截面五参数法,解析了Σ2晶界组分对材料性能影响的权重.Σ2晶界对材料性能的影响主要通过晶界的迁移性,具体表现为晶界的滑移机制和对粘结相渗透的抵抗力.相比Σ2倾斜晶界,Σ2扭转晶界对材料性能的影响占有优势.
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硬质合金中WC晶面取向分布形成的机理研究
采用本研究组原创的原位合成短流程专利技术,结合制备方案和工艺参数优化,研制出了具有高度WC特征晶面取向分布的WC-Co硬质合金块体材料.利用X射线衍射分析和背散射电子衍射(EBSD)方法对所制备的硬质合金材料的物相组成、取向特征进行了系统的表征研究,同时对WC特征晶面取向分布形成机理从粉末物相组成和烧结过程参数两个方面进行了分析讨论.研究结果表明:WC晶粒呈现明显的板状晶,硬质合金块体在垂直于烧结压力方向上具有WC晶粒基面(0001)择优取向分布,在平行于烧结压力方向上,基面面积分布比例明显减少,相应的出现了WC晶粒柱面(10-10)的择优取向分布.粉末中缺碳相含量和烧结过程中辅助压力的大小对终制备的合金块体WC晶粒的取向分布起着决定性的作用,缺碳相在烧结的过程中进一步碳化形成板状WC晶粒并在压力的作用下趋于基面垂直于压力方向分布为块体中WC特征晶面取向分布的主要形成机制.
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硬金属肺病(钨、钛、钴等)的研究进展
硬金属肺病(hard mental lung disease,HMLD)是一种由硬质合金吸人为主引起的职业性呼吸系统疾病.HMLD可引起肺组织纤维化的改变、间质性肺炎,并伴有职业性哮喘表现.好发于一些从事稀有金属粉末工作的有关人员.在我国2013年新颁布的《职业病分类与目录》中,HMLD肺病被明确列入除尘肺病以外的其他呼吸系统疾病中.2013年我国在湖南发现首例硬金属肺病.目前国内对HMLD的研究并不多,随着被列入《职业病分类与目录》,HMLD的流行病学调查、诊断与治疗等相关研究将会成为热点.作者将就目前国内外HMLD各方面的研究进展进行综述.
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硬质合金企业作业人员职业健康结果分析
为探讨硬金属粉尘对作业工人的职业健康影响,对479名接触钨合金粉尘及303名非粉尘作业工人进行高仟伏胸片、肺功能、心电图、肝功能等检查.结果表明,观察组与对照组间工人的咳痰、气急、胸闷、呼吸困难检出率差异均有统计学意义,胸片和肺功能异常率差异均无统计学意义;但肺通气功能中FEV10/FVC、肺小气道通气功能中PEF的差异均有统计学意义;心电图异常率差异有统计学意义.硬金属粉尘对工人肺小气道通气功能的影响需进一步研究,应加强对作业工人肺通气功能、心电图等异常人群的观察.
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不同风险评估模型在硬质合金粉尘作业管理中的应用
目的 比较不同风险评估模型评估某硬质合金生产企业粉尘暴露工种的职业健康风险水平,为职业健康风险控制和管理提供参考依据.方法 以株洲市某硬质合金生产企业为研究对象,于2015年进行职业卫生现场调查,采集主要暴露岗位粉尘并检测总尘、呼尘和钨、钴的浓度,利用新加坡半定量风险评估法、职业危害风险评估指数法,对硬质合金粉尘职业健康风险进行评估,并进行工作场所职业病危害作业分级.结果 新加坡半定量风险评估法和职业危害风险评估指数法对8个硬质合金粉尘接触岗位的职业健康风险评估结果基本一致.以硬质合金粉尘总尘或钨浓度评估,各接尘岗位均为低风险或轻度风险.以钴浓度评估,混料和过筛岗位的职业危害为高风险或极高危害风险,球磨干燥和深加工岗位为中等风险,压制、烧结、喷砂和成检包装岗位为低风险或轻度危害风险.按粉尘总尘浓度进行职业病危害作业分级,硬金属粉尘接触岗位均为相对无害作业;按钴浓度进行有毒化学物的职业病危害作业分级,混料岗位为重度危害、过筛为中度危害、其他岗位为相对无害.结论 新加坡半定量风险评估法、职业危害风险指数模型和工作场所职业病危害作业分级用于硬质合金粉尘的职业健康风险评估时,应使用钴浓度指标;硬金属粉尘作业应加强对混料、过筛、球磨干燥和深加工等重点岗位的危害控制和管理.
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5家硬质合金生产企业车间粉尘浓度的测定及评价
[目的]了解硬质合金生产行业硬质合金粉尘危害现状,为预防控制该行业职业病危害提供科学依据.[方法]选取株洲市5家硬质合金生产企业开展职业卫生学调查及危害因素检测,分析职业接触硬质合金粉尘在不同工艺流程及不同规模企业间的分布特征并进行职业危害风险评估.[结果]工人工作场所钨及其化合物职业接触水平为＜0.015～6.46 mg/m3(中位数0.09 mg/m3).钴及其化合物职业接触水平为＜0.007～0.677 mg/m3(中位数0.017 mg/m3),其中配料及湿磨操作岗、喷雾干燥、烧结、机加、成品机加及成品包装岗钴及其化合物职业接触水平超标.不同工艺流程间作业人员职业接触血钨及其化合物及钴及其化合物水平差异有统计学意义(P＜0.05).根据风险评估结果,配料及湿磨操作岗、喷雾干燥属于高风险作业.[结论]工人作业场所钨及其化合物及钴及其化合物存在一定程度超标.配料及湿磨操作岗、喷雾干燥、烧结,成品机加及成品包装岗为该行业职业病危害的关键控制岗位.
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去钴深度的测定及其对硬质合金性能的影响
研究了原子吸收光谱法和辉光放电光谱仪定量测定硬质合金去钴深度的新技术.实验得到了腐蚀时间与硬质合金去钴深度、表面显微硬度的关系曲线,分析了去钴深度对硬质合金表面形貌的影响.
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株洲市硬质合金生产企业粉尘危害状况调查
目的 了解株洲市硬质合金生产企业工作场所粉尘水平.方法 采用整群抽样的方法,抽取株洲市4家硬质合金生产企业(包括1家大型企业、2家中型企业、1家小型企业),对不同工种的工人进行个体呼吸性粉尘时间加权平均浓度(CTWA)检测,并进行工作场所空气中总粉尘和呼吸性粉尘CTWA检测.结果 4家企业工人个体呼吸性粉尘水平几何均数(G)分别为0.22～ 1.10 mg/m3;工作场所空气中总粉尘水平G分别为0.58 ～2.90 mg/m3,呼吸性粉尘水平G分别为0.19 ～0.52 mg/m3.过筛、混料工种的工人个体呼吸性粉尘水平和工作场所空气中总粉尘水平均高于球磨干燥、压制、烧结、深加工、喷砂、成检包装等工种(P＜0.05),过筛工种工作场所空气中呼吸性粉尘水平高于其余7个工种(P＜0.05).大型企业中采用新生产工艺生产的工作场所空气中总粉尘和呼吸性粉尘水平均低于采用旧生产工艺生产者(P＜0.05).结论 应重点加强对硬质合金生产企业过筛和混料工种的硬金属粉尘治理工作,改进生产工艺,探讨硬金属粉尘的危害评价方法,做好硬金属粉尘职业病危害的防治工作.
