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硬質合金粘結黏結相
專欄：熱點聚焦
發(fā)布日期：2012-12-10
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硬質合金是由難熔金屬化合物(WC、TaC、TiC、NbC等)為基體，以過渡族金屬(鈷Co、Fe和Ni)為粘結相，采用粉末冶金方法制備的金屬陶瓷工具材料。硬質合金中將難熔金屬硬質化合物即硬質相緊密粘結黏合在一起的軟金屬相稱為黏結相，即粘結相。
作為硬質合金的粘結相，應滿足以下條件： 1.與難熔金屬硬質化合物有良好的濕潤性。燒結過程中轉變?yōu)橐合?，能較好的濕潤固相。 2.與難熔金屬硬質化合物有較高的黏結強度。 3.與難熔金屬硬質化合物不發(fā)生化學反應。 4.能部分溶解難熔金屬硬質化合物。 5.熔點較高。 滿足以上條件的黏結相有鈷、鎳、鐵等，實際生產中以鈷Co使用較多。黏結相的成分、結構、粒度在硬質合金中所占的份額對合金的性能產生重要影響。 在硬質合金工業(yè)中，鈷是一種良好的黏結金屬。硬質合金生產對鈷粉的純度、粒度及結構形態(tài)具有較高的要求。 鈷是一種同素異構體，具有兩種晶體結構。低溫下為六方結構的α-Co，高溫下為面心立方的β-Co，其轉變溫度為417℃，轉變溫度受鈷中其他組元含量的影響。一般來說，β-Co的強度和延性優(yōu)于α-Co，因此，提高β-Co的含量，提高黏結相中鎢或者其他高熔點元素含量，以及對合金進行熱處理，都將改善合金的性能。高溫下碳在鈷中具有較大的溶解度，隨著溫度的下降，碳在鈷中的溶解度下降。在Co-C共晶溫度(1320℃)時，碳在鈷中的溶解度為45%(原子數分數)，在400℃時，則不超過0.1%。 鎢在鈷中的溶解度與合金中碳含量有關。當合金中出現(xiàn)游離碳時，鈷中的含鎢量為3%左右；當合金中出現(xiàn)脫碳相時，鈷中的含鎢量約為13%。黏結金屬與合金中組元相互作用，形成黏結相。黏結相中含有較高的鎢時，能強化合金，提高合金的使用壽命。隨著溫度的升高，碳化鎢在鈷中的溶解度增大。在1000℃時，WC在Co中的溶解度約為4%(質量分數)，而在共晶溫度1340℃時，達到10%(質量分數)左右。WC-Co共晶成分點在Co含量24(質量分數)附近。為保證燒結體中有足夠的液相，利于合金的收縮和致密化，通常燒結溫度比共晶溫度高60℃以上。硬質合金的使用溫度則控制在共晶溫度以下。 硬質合金生產中常用氧化鈷做原料，用氫還原后得到海綿鈷，再經破碎、過篩得到金屬鈷粉。采用這種方法生產的鈷粉粒度細，純度高。氧化鈷在200℃左右開始還原。溫度升高或氫氣流量加大將加快反應速度。還原溫度過高，鈷粉顆粒變粗。還原溫度太低，則還原不完全，氧含量高。氫氣流量增大，有利于得到粒度細且氧含量低的金屬鈷粉。 科學技術是第一生產力，為了改善硬質合金的性能，強化黏結相，新的黏結相成分正在逐步被研究和發(fā)現(xiàn)。硬質合金制品生產工藝嚴謹，生產流程控制嚴格。立足品質，專注品牌，株洲三鑫硬質合金生產有限公司，依托株洲60年硬質合金軍工生產技術為基礎，攜手株洲601硬質合金集團專家團隊，以市場需求為導向，以滿足客戶最大使用價值為宗旨，提供電子行業(yè)高性能硬質合金產品! 本文由株洲三鑫硬質合金生產有限公司http://iwebtechies.com發(fā)表，如需轉載請注明出處！ 上一頁：硬質合金生產制備工藝流程
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