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技术研发


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关于含钛硬质合金如何选用复式碳化物的建议
发表日期:2014-11-7 15:41:53 阅读数:4962 

    目前,国内生产含钛硬质合金选用的复式碳化物主要有三种:CK24、CK32、CK40。其中CK32用量最大。但从合金结构、复式碳化物的溶解度和固溶度以及物质扩散的热力学等方面来考察,CK40应当最佳。而制作重力切削的刀片时选用CK24也是可以的。    

    首先,我们分析一下CK24的复式碳化物。该固溶体的主要特点是:在合金烧结温度下,WC在TiC中的溶解度是饱和的,因此,合金结构比较平稳,工艺容易控制。但生产不同牌号的合金应选用变化的近似70/30,而不能一概为传统的WC/TiC=71/29(关于这点本书另有评述)。

    关于CK40复式碳化物。我们知道,该复式碳化物属严重未饱和固溶体,它在合金烧结过程中TiC仍能大量溶解WC而形成“环状结构”。 “环状结构”的形成主要是由于该固溶体属严重未饱和型,而另配进去的WC在合金烧结过程中将不断向固溶体中溶解。由于合金烧结温度和时间都不能满足WC在固溶体中的完全溶解。因此,从内到外,TiC逐渐减少,而WC逐渐增多,以至于最外层为完全的WC(从理论上讲)。因此,合金金相就形成不同层次的颜色变化,看上去就像一个“环”。

    那么“环”的出现对合金是好还是坏呢?我们认为控制好的话肯定就非常有益,控制不好就会起坏作用。首先肯定一点,“环”的出现能增强合金的耐磨性,但同时又增加了合金的脆性。但只要控制好,它仍然是短程无序而长程有序。但由于“环”的外层为WC ,这样反而增强了钴对硬质相的润湿性。因此,合金因“环”变脆的状况得以缓冲和抵销。

    既然如此,那么,CK32为何不是首选固溶体呢?这主要看制作的合金金像结构和其他物理检测指标以及实际使用效果而定,目前还没有太多的理论论证。

    如果在合金中还需添加Ta、Nb等成份较多时,复式碳化物的选择则肯定是CK40最好。这是因为钴对  Ta、Nb的润湿性很差,也就是说Ta、Nb必须与W、Ti固溶后才能被润湿,所以只有CK40的固溶体才能在合金烧结过程中最大限度的溶解Ta、Nb。而采用CK24是最差的。

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