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硬质合金术语

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时间:2021-10-07

硬质合金

这是指由难熔金属碳化物和金属粘合剂组成的烧结复合材料。在目前使用的金属碳化物中,碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)和碳化钽(NbC)是最常见的成分。钴金属作为粘结剂广泛用于硬质合金生产;对于某些特殊应用,也可以使用其他金属粘合剂,例如镍 (Ni)、铁 (Fe) 等。


密度

这是指材料的质量与体积之比。它的体积还包含材料中孔隙的体积。也称为比重。

碳化钨 (WC) 的密度为 15.7 g/cm3,钴 (Co) 的密度为 8.9 g/cm3。因此,随着钨钴合金(WC-Co)中钴(Co)含量的降低,整体密度会增加。而碳化钛(TiC)的密度比碳化钨小,只有4.9g/cm3,所以如果加入TiC,或其他密度较低的成分,整体密度会降低。

在材料的某些化学成分的情况下,材料中孔隙的增加导致密度的降低。

密度通过排水法(阿基米德定律)测量。

硬质合金棒.png

硬度

这是指材料抵抗塑性变形的能力。

维氏硬度(HV)在国际上被广泛使用。这种硬度测量方法是指在一定载荷条件下,用金刚石穿透试样表面,测量压痕大小而得到的硬度值。

洛氏硬度 (HRA) 是另一种常用的硬度测量方法。它使用标准金刚石锥体的穿透深度来测量硬度。

维氏硬度测量法和洛氏硬度测量法均可用于硬质合金硬度的测量,两者可以相互转换。


抗弯强度

样品乘以两个支点上的简支梁,并在两个支点的中心线上施加载荷,直到样品断裂。根据断裂所需的载荷和试样的截面积,采用缠绕公式计算出的值。也称为横向断裂强度或抗弯强度。

在钨钴合金(WC-Co)中,随着钨钴合金中钴(Co)含量的增加,抗弯强度增加,但当钴(Co)含量达到15%左右时,抗弯强度达到最大值价值。开始下降。

弯曲强度通过几个测量值的平均值来测量。该值也会随着试样几何形状、表面状况(光滑度)、内应力和材料内部缺陷的变化而变化。因此,抗弯强度只是强度的衡量标准,不能以抗弯强度值作为选材的依据。

硬质合金.png

孔隙率

硬质合金是由粉末冶金工艺通过压制和烧结生产的。由于该过程的性质,产品的冶金结构中可能存在残余孔隙的痕迹。

使用孔径范围和分布的图比较程序评估残余空隙体积。

A型(A型):小于10微米。

B型(B型):在10μm和25μm之间。

孔隙率的降低可以有效提高产品的综合性能。压力烧结工艺是降低孔隙率的有效手段。


脱碳

硬质合金烧结后含碳量不足。

产品脱碳时,组织由WC-Co变为W2CCo2或W3CCo3。硬质合金 (WC) 中碳化钨的理想碳含量为 6.13%(重量)。当含碳量过低时,产品中会出现明显的缺碳结构。

脱碳大大降低了碳化钨水泥的强度,使其更脆。


渗碳

是指硬质合金烧结后的碳含量过高。

硬质合金 (WC) 中碳化钨的理想碳含量为 6.13%(重量)。当含碳量过高时,产品中会出现明显的渗碳组织。产品中会有明显过量的游离碳。

游离碳大大降低了碳化钨的强度和耐磨性。

相检测中的C型气孔表示渗碳程度。


强制力

矫顽力是通过将硬质合金中的磁性材料磁化到饱和状态然后将其退磁来测量的剩磁力。

硬质合金相的平均粒径与矫顽力有直接关系:磁化相的平均粒径越细,矫顽力值越高。

cnc精雕机.jpg

磁饱和

钴 (Co) 具有磁性,而碳化钨 (WC)、碳化钛 (TiC)、碳化钽 (TaC) 和碳化钽 (VC) 是非磁性的。因此,首先测量一种材料中钴的磁饱和值,然后与纯钴样品的相应值进行比较,可以得到钴结合相的合金化程度,因为磁饱和受合金元素的影响. 因此,可以测量粘结相的任何变化。该方法可用于确定理想碳含量的偏差,因为碳在成分控制中起着重要作用。

低磁饱和值表明低碳含量和脱碳的潜力。

高磁饱和值表明存在游离碳和渗碳。


钴池

金属钴(Co)结合剂与碳化钨烧结后,可能会产生过量的钴,这种现象称为“钴池”。这主要是由于烧结温度过低,材料成型密度不足,或HIP(压力烧结)处理时孔隙被钴填充。钴池的大小是通过比较金相照片来确定的。

硬质合金中钴池的存在可能会影响材料的耐磨性和强度。




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