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硬质合金成分结构对其性能起至关重要的影响

作者:点击:47 发布时间:2022-01-12

硬质合金作为现代工业的牙齿,其质量控制是生产的主要事项,任何一个生产工艺流程都必须严谨务实,硬质合金成分结构直接影响到性能关系。

硬质合金的性能受硬质相和黏结相成分与结构的影响。一般而言,硬质相含量较高且晶粒较细时,合金的硬度高,耐磨性好,抗冲击性较差。合金中缺碳时,出现η相(脱碳相),合金性能变脆,碳化钛或碳化钽含量较高时,合金的红硬性提高,抗月牙洼磨损能力增强,硬质合金刀片的切削性能更好。

黏结相的成分与结构也对硬质合金的性能产生重要影响。在硬质合金生产中,Co是一种良好的黏结金属,与Ni、Fe比较,Co与硬质相的湿润性好,所黏结的硬质合金性能通常比Ni、Fe黏结的高。由于Ni的磁性低,耐腐蚀性好,使WC-Ni作为无磁合金或耐腐蚀合金,在性能上优于WC-Co合金。

碳与铁生成稳定的Fe3C,它妨碍硬质合金的黏结与烧结。且铁易与碳化物形成脆性的三元化合物,使合金的脆性增加,铁黏结的硬质合金硬度虽然不低,但强度与钴黏结的合金差距较大。

为强化黏结相,改善硬质合金的性能,研究出不同成分与结构的新黏结相。利用W和C使Co合金化,制成具有共晶成分的钴合金,其理论共熔温度为1280℃,熔点低,有利于烧结坯在低温下完成致密化。

通过调节黏结相的成分改善硬质合金的红硬性和抗蠕变能力,取得了良好效果。如采用Co-Ni-Cr-Mo-Al高温合金替代传统的Co黏结相,所黏结的硬质合金刀片刀刃比Co黏结相具有更长的使用寿命,抗切削变形性能更好。


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