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硬质合金粘结黏结相
所属分类:热点聚焦
发布日期:2012-12-10
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     硬质合金是由难熔金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC等)为基体,以过渡族金属(钴Co、Fe和Ni)为粘结相,采用粉末冶金方法制备的金属陶瓷工具材料。硬质合金中将难熔金属硬质化合物即硬质相紧密粘结黏合在一起的软金属相称为黏结相,即粘结相。
      作为硬质合金的粘结相,应满足以下条件:
      1.与难熔金属硬质化合物有良好的湿润性。烧结过程中转变为液相,能较好的湿润固相。
      2.与难熔金属硬质化合物有较高的黏结强度。
      3.与难熔金属硬质化合物不发生化学反应。
      4.能部分溶解难熔金属硬质化合物。
        5.熔点较高。
      满足以上条件的黏结相有钴、镍、铁等,实际生产中以钴Co使用较多。黏结相的成分、结构、粒度在硬质合金中所占的份额对合金的性能产生重要影响。
      在硬质合金工业中,钴是一种良好的黏结金属。硬质合金生产对钴粉的纯度、粒度及结构形态具有较高的要求。
      钴是一种同素异构体,具有两种晶体结构。低温下为六方结构的α-Co,高温下为面心立方的β-Co,其转变温度为417℃,转变温度受钴中其他组元含量的影响。一般来说,β-Co的强度和延性优于α-Co,因此,提高β-Co的含量,提高黏结相中钨或者其他高熔点元素含量,以及对合金进行热处理,都将改善合金的性能。高温下碳在钴中具有较大的溶解度,随着温度的下降,碳在钴中的溶解度下降。在Co-C共晶温度(1320℃)时,碳在钴中的溶解度为45%(原子数分数),在400℃时,则不超过0.1%。
      钨在钴中的溶解度与合金中碳含量有关。当合金中出现游离碳时,钴中的含钨量为3%左右;当合金中出现脱碳相时,钴中的含钨量约为13%。黏结金属与合金中组元相互作用,形成黏结相。黏结相中含有较高的钨时,能强化合金,提高合金的使用寿命。随着温度的升高,碳化钨在钴中的溶解度增大。在1000℃时,WC在Co中的溶解度约为4%(质量分数),而在共晶温度1340℃时,达到10%(质量分数)左右。WC-Co共晶成分点在Co含量24(质量分数)附近。为保证烧结体中有足够的液相,利于合金的收缩和致密化,通常烧结温度比共晶温度高60℃以上。硬质合金的使用温度则控制在共晶温度以下。
      硬质合金生产中常用氧化钴做原料,用氢还原后得到海绵钴,再经破碎、过筛得到金属钴粉。采用这种方法生产的钴粉粒度细,纯度高。氧化钴在200℃左右开始还原。温度升高或氢气流量加大将加快反应速度。还原温度过高,钴粉颗粒变粗。还原温度太低,则还原不完全,氧含量高。氢气流量增大,有利于得到粒度细且氧含量低的金属钴粉。
      科学技术是第一生产力,为了改善硬质合金的性能,强化黏结相,新的黏结相成分正在逐步被研究和发现。硬质合金制品生产工艺严谨,生产流程控制严格。立足品质,专注品牌,株洲三鑫硬质合金生产有限公司,依托株洲60年硬质合金军工生产技术为基础,携手株洲601硬质合金集团专家团队,以市场需求为导向,以满足客户最大使用价值为宗旨,提供电子行业高性能硬质合金产品!


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