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硬質(zhì)合金是有史以來成功的合成工程材料之一。
它在強度、硬度和韌性方面的獨特結(jié)合能很好地滿足絕大部分的應(yīng)用需求。
工程材料
把各常用材料按硬度和韌性進行排列。如圖所示,復合晶體金剛石(PCD)硬度,其次是立方氮化硼(CBN)和金屬陶瓷(AL2O3,SiC,SIALON等)。超硬材料的斷裂韌性都較小。在很大范圍內(nèi),硬質(zhì)合金兼具良好的硬度和韌性,因此其成為適用性廣的硬質(zhì)材料,廣泛應(yīng)用于工程和工具產(chǎn)品。
鎢鋼/硬質(zhì)合金鋼通過改變粘結(jié)相來提高硬質(zhì)合金的耐腐蝕性能,使其耐腐蝕性能超過單以鈷為粘合劑的牌號。
主要是運用鈷與元素鎳(Ni)和鉻(Cr),或者完全由另一耐腐蝕合金取代。
腐蝕速率作為PH值的一部分,針對不同種類的硬質(zhì)合金以緩沖液來測試。這些測試包括滾筒磨光的終表面磨損處理,用以獲得表面磨損區(qū)域的真實深度值。
粉料加工
硬質(zhì)合金是一系列由粘結(jié)劑粘結(jié)碳化物顆粒組成的合成材料。碳化物的比例通常占合成物總重量的70%-97%,其晶粒粒度平均在0.2-14 μm之間
硬相碳化鎢(WC)與粘結(jié)相鈷(Co)組成了基本的硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu),并以此基礎(chǔ)開發(fā)了其它類別的硬質(zhì)合金。除了純碳化鎢-鈷組成——還包括了碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)、碳化鈮(NbC)等按不同比例組合而成的硬質(zhì)合金。
這些碳化物能夠互溶,并含有高比例的碳化鎢。同樣,以鈷作粘結(jié)相或完全由其它合金元素如鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)等替代也可產(chǎn)生硬質(zhì)合金。
因此,三類相構(gòu)成了硬質(zhì)合金。在冶金詞表中,碳化鎢相被稱為α相,粘結(jié)相(如鈷、鎳等)稱為β相,其它單獨或合成碳化物相(碳化鈦、碳化鉭、碳化鈮等)為Ч相。
除了應(yīng)用于金屬切割,國際上對于硬質(zhì)合金的應(yīng)用領(lǐng)域并沒有明確地分類。但是,根據(jù)硬質(zhì)合號我們能把它歸于以下幾類:
- 合成物 如WC-Co系合金,耐蝕合金,立方碳化物和DP合金
- 晶粒粒度
- 應(yīng)用領(lǐng)域
粉末治金材料
首先是根據(jù)產(chǎn)品要求將各種所需的粉料按一定的比例混合。
粉料被壓制成型。
在高溫燒結(jié)爐中,坯料的碳化物結(jié)構(gòu)在嚴格的時間控制下以的溫度塑型。在熱處理過程中,坯料體積會收縮約50%。
通過后續(xù)的研磨、拋光等工序,制成燒結(jié)硬質(zhì)合金部件的終成品。
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