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硬質(zhì)合金粘結(jié)黏結(jié)相
專欄：熱點聚焦
發(fā)布日期：2012-12-10
閱讀量：4590
作者：佚名
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     硬質(zhì)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(jié)相，采用粉末冶金方法制備的金屬陶瓷工具材料。硬質(zhì)合金中將難熔金屬硬質(zhì)化合物即硬質(zhì)相緊密粘結(jié)黏合在一起的軟金屬相稱為黏結(jié)相，即粘結(jié)相。
      作為硬質(zhì)合金的粘結(jié)相，應滿足以下條件：
      1.與難熔金屬硬質(zhì)化合物有良好的濕潤性。燒結(jié)過程中轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，能較好的濕潤固相。
      2.與難熔金屬硬質(zhì)化合物有較高的黏結(jié)強度。
      3.與難熔金屬硬質(zhì)化合物不發(fā)生化學反應。
      4.能部分溶解難熔金屬硬質(zhì)化合物。
        5.熔點較高。
      滿足以上條件的黏結(jié)相有鈷、鎳、鐵等，實際生產(chǎn)中以鈷Co使用較多。黏結(jié)相的成分、結(jié)構(gòu)、粒度在硬質(zhì)合金中所占的份額對合金的性能產(chǎn)生重要影響。
      在硬質(zhì)合金工業(yè)中，鈷是一種良好的黏結(jié)金屬。硬質(zhì)合金生產(chǎn)對鈷粉的純度、粒度及結(jié)構(gòu)形態(tài)具有較高的要求。
      鈷是一種同素異構(gòu)體，具有兩種晶體結(jié)構(gòu)。低溫下為六方結(jié)構(gòu)的α-Co，高溫下為面心立方的β-Co，其轉(zhuǎn)變溫度為417℃，轉(zhuǎn)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(jié)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(shù)分數(shù))，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(guān)。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(jié)金屬與合金中組元相互作用，形成黏結(jié)相。黏結(jié)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(zhì)量分數(shù))，而在共晶溫度1340℃時，達到10%(質(zhì)量分數(shù))左右。WC-Co共晶成分點在Co含量24(質(zhì)量分數(shù))附近。為保證燒結(jié)體中有足夠的液相，利于合金的收縮和致密化，通常燒結(jié)溫度比共晶溫度高60℃以上。硬質(zhì)合金的使用溫度則控制在共晶溫度以下。
      硬質(zhì)合金生產(chǎn)中常用氧化鈷做原料，用氫還原后得到海綿鈷，再經(jīng)破碎、過篩得到金屬鈷粉。采用這種方法生產(chǎn)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(shù)是第一生產(chǎn)力，為了改善硬質(zhì)合金的性能，強化黏結(jié)相，新的黏結(jié)相成分正在逐步被研究和發(fā)現(xiàn)。硬質(zhì)合金制品生產(chǎn)工藝嚴謹，生產(chǎn)流程控制嚴格。立足品質(zhì)，專注品牌，株洲三鑫硬質(zhì)合金生產(chǎn)有限公司，依托株洲60年硬質(zhì)合金軍工生產(chǎn)技術(shù)為基礎，攜手株洲601硬質(zhì)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(zhì)合金產(chǎn)品!


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