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添加剂对硬质合金的作用
专栏:行业动态
发布日期:2012-08-03
阅读量:892
作者:佚名
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    硬质合金工业中的添加剂主要有两类,即金属碳化物和金属。添加剂对硬质合金的主要作用是:
    1.抑制碳化物晶粒长大,降低合金性能对烧结温度和时间的敏感性。
      2.降低碳含量变化对合金性能影响的敏感性,即加大YG合金的二相区。
    3.改变合金相成分和钴相成分,改善合金性能。
    4.提高合金的耐热性和抗月牙洼磨损的能力。
    目前没有发现使用促进碳化钨(WC)在烧结中晶粒长大的添加剂,却经常使用许多能抑制WC晶粒在烧结中长大的抑制剂。最常用最典型的抑制剂是碳化钽(TaC),抑制效果最好的是碳化钒(VC)。
    关于抑制机理,主要有三种理论:
    第一种理论认为;在烧结初期,晶粒长大抑制剂优先在液态钴中溶解,使WC在Co中的溶解度减少,从而阻碍WC的再结晶。例如,YG6,含钴6%,加入0.2%的TaC,就能防止晶粒长大,更高的TaC加量不再明显的降低晶粒长大。在烧结温度下,TaC在钴中的饱和溶解到约为3%。在6%的钴中加入0.2%的TaC,相当于TaC在钴中的溶解度为3.33%,刚好生成TaC在钴中的饱和溶液,使WC在Co中的溶解度减小,从而阻碍WC的再结晶。
    第二种理论认为,在湿磨时,TaC被研附在WC颗粒表面,使WC被TaC单分子包覆。这种单分子层在烧结时阻止比邻的WC晶体一起长大,即凝聚机理受到抑制,可以算出,包覆晶粒为1μ的全部WC晶粒所需要的TaC量,大约为WC重的0.25%,恰好与第一种理论数值一致。
    第三种理论叫偏聚说,认为抑制剂沿着WC/WC界面遍聚,阻碍WC界面的迁移,从而防止WC颗粒聚集长大。
    抑制剂的粒度影响其抑制作用,粒度越小,分散度越大,其抑制作用也就越大。粗大的抑制剂,抑制作用就很小,一般控制在0.5-2μm。当然,钴含量低,行程短,抑制作用也更容易发挥。
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