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功能梯度結構硬質合金
專欄：熱點聚焦
發(fā)布日期：2012-12-04
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硬質合金作為工業(yè)的牙齒，主要利用難熔金屬化合物的高硬度、高耐磨損性能和良好的耐高溫性能及粘結相良好的塑性和韌性，來實現切削、鉆探和抗磨損的作用。這些特性使得硬質合金的一些性能之間存在矛盾，比如，硬度和強度、韌性和耐磨損性能，這主要是因為很難同時提高硬質相和粘結相的含量。
科學技術是第一生產力，新型結構的硬質合金使其硬度和韌性均能夠在一定程度上同時得到改善。其新型結構主要有梯度結構、納米及超細晶結構、超粗晶結構以及其他特殊晶粒分布結構。我們重點了解下梯度結構硬質合金。 梯度結構硬質合金是指其硬質相和粘結相在一定空間尺度上的分布呈梯度變化，從而使其性能的調節(jié)具有最大的自由度。按照性能要求不同，功能梯度硬質合金的種類也較多。20世紀80年代，瑞典山特維克鑿巖工具公司開發(fā)的功能梯度結構雙相DP硬質合金一般呈現類似于三明治的結構，在合金的最外層和中間層均有WC+Co兩相組織，內層為WC+Co+η三相顯微組織。材料最外層Co相含量低于合金的名義鈷含量，具有很高的硬度和耐磨損性能；中間層Co相含量高于合金的名義鈷含量，具有很好的韌性和塑性。DP合金耐磨損性能和韌性明顯優(yōu)于標準硬質合金。該技術被譽為“硬質合金歷史自1950年以來最重要的革新”。20世界90年代，該技術應用于金屬切削鉆頭，大幅度提高了該產品的壽命和切削效率。另一類非常重要的梯度結構硬質合金是用于涂層刀片基體。 硬質合金刀片的微觀組織通常包括WC，Co和β相。β相是一種含鈦的脆性相，可提高材料的硬度，但卻降低了韌性。涂層基體和涂層之間存在一定的物理、化學和力學性質的不相容性。通過控制燒結和熱處理氣氛，能夠在硬質合金刀片表面形成約50um的無β相層，具有較好的韌性，并與涂層的結合強度高，大幅度提高涂層刀片的抗崩韌性和切削壽命。該工藝比較簡單，大部分硬質合金涂層刀片基體都采用了這種梯度結構。我國在功能梯度結構硬質合金方面的研究在20世紀90年代就已經有報道，但是還缺少較系統(tǒng)深入的闡述。由于硬質合金和功能梯度結構材料的專業(yè)化，這更需要進行最實際的研究。 立足品質，專注品牌，我國硬質合金產業(yè)正在逐步從生產大國走向生產強國！ 本文由株洲三鑫硬質合金生產有限公司http://idwyaeh.cn發(fā)表，如需轉載請注明出處！ |
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