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技术研发


技术研发  
正确认识硬质合金成分中的有效物质与杂质之间的辩证关系
发表日期:2014-11-07 16:23:32 阅读数:3960 

    简言之,合金中的成份需要即为有效,不需要则为杂质。比如,同样是合金刀片,当刀片是用来精磨时,适量的W2C是有效成分,而由于重力切削时,W2C则为杂质。同理,对Ti、Ta、Nb、Mo的含量同样如此可判。但对永久性杂质元素来说,永远都是含量越低越好,比如Fe、Si、P、Ca等。也就是说,不管我们做什么样的硬质合金,这些元素在合金中总不能发挥有效作用,因此,必须严格控制它们的含量。

    然而,对于合金中像Mo、Nb、Ni等非主流元素,我们就不能一概而论之了。我们知道,Mo是与W伴生的,Nb是与Ta伴生的,Ni是与Co伴生的,而硬质合金中,W、Ta和Co是主流元素。但由于Mo、Nb、Ni是伴生元素,所以,在上述主流元素中,该三项伴生元素含量都会比较高。

    虽说Mo、Nb、Ni等属非主流元素,但在硬质合金中,它们仍有很多有用功能是其伴生主流元素所不具备的。因此这就要求我们正确认识和使用它们。

    举例说明,Nb在硬质合金中所起的作用与Ta基本相当,而它们各自又有对方不可替代的一些功能。因此,在硬质合金制作中,选用适量比例的Ta、Nb固溶体比使用纯TaC和NbC要好,我们通过一个简易性能对比可知。

性能及作用

原子系数

73

41

最外层电子数

5

5

原子量

180.95

92.91

密度

16.66

8.57

晶格常数

a=3.296

a=3.294

熔点(℃)

3000±50

2470±10

抑制合金晶粒增长

提高合金高温硬度(红硬性)

稍强

稍弱

提高合金抗腐能力

降低合金摩擦系数

在合金中的分散性

钴对其润湿性(相当分子数)

相当

相当

    再譬如适量的Mo可降低合金的摩擦系数,同时,它与Ni相互作用可与含Ti的合金增加强度等等。

    现在我们还要注意的是,如果非主流元素在合金制作中不能降低到理想含量的话,不如适当增加其含量,使其达到硬质相的单分子包围以上。这样合金结构反而更加平衡。

    总而言之,合金成份的设计是合金制作中的重中之重,要根据不同合金的使用效果准确设计合金的成份。同时,要密切跟踪不同配方下的合金最佳使用效果的合金磁力、钴磁值域。因此,这就要求合金生产的技术部门要建立一个完整的技术台账,利用现代手段去进行分析和判断。

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