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硬質合金材料中的WC理論

發布日期:2021-10-15 內容來源于:http://www.memesville.com/

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    硬質合金材料是以高硬度難熔金屬的碳化物(WC、TiC)微米級粉末為主要成分,以鈷(Co)或鎳(Ni)、鉬(Mo)為粘結劑,在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品。


  通常按合金成份進行分類,用途表述則比較分散.分類碳化鎢基硬質合金:包括 WC—Co、WC—TaC—Co、WC—TiC—Co、WC—TiC—TaC—Co、WC—Ti—TaC—NbC—Co等合金,這些合金均以碳化鎢為主成份。碳化鈦基或碳氮化鈦基硬質合金:通常以 TiC 或 Ti(C、N)為基礎成份,以 Ni—Mo 作粘結劑而組成的一種硬質合金。這類硬質合金近幾年又有許多新的進展,如含Ta等重金屬元素的多元復式碳化物固溶體加入研制高性能TiW(C、N)基金屬陶瓷等。碳化鉻基硬質合金:以Cr3C2為基,以Ni 或 Ni—W 等作粘結劑而組成的硬 質合金,通常用來作耐磨耐腐蝕零件,近幾年還大量用于裝飾品部件如表鏈等。鋼結硬質合金:以TiC或WC為基,鋼作粘結劑而組成的一種硬質合金,是一種可進行機加工和熱處理的合金,是介于傳統硬質合金與合金鋼之間的一種工程材料。涂層硬質合金:通常指在韌性的碳化鎢基硬質合金基體上通過化學氣相沉積或物理涂層方法,涂上幾微米厚的 TiC、TiN、Ti(C、N)、Al2O3之類的硬質化合物而生產的。


  WC理論含碳量為6.128%(原子50%),當WC含碳量大于理論含碳量,則WC中出現游離碳(WC+C)。游離碳的存在,燒結時使其周圍的WC晶粒長大,致使硬質合金晶粒不均勻。碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%),游離碳(≤0.05%),總碳則決定于硬質合金的生產工藝和使用范圍。


  正常情況下,石蠟工藝真空燒結用WC總碳主要決定于燒結前壓塊內的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳,即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75(假設燒結爐內為中性氣氛,實際上多數真空爐為滲碳氣氛,所用WC總碳小于計算值)。


  目前我國WC的總碳含量大致分為三種:石蠟工藝真空燒結用WC的總碳約為6.18±0.03%(游離碳將增大)。石蠟工藝氫氣燒結用WC的總碳含量為6.13±0.03%。橡膠工藝氫氣燒結用WC總碳=5.90±0.03%。上述工藝有時交叉進行,因此確定WC總碳要根據具體情況。


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