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硬质合金的相关术语及名词解释

• 硬质合金

  硬质合金是指难熔金属化合物和金属粘接剂组成的烧结复合材料。在目前常用的硬质合金中,难熔金属化合物的种类有:碳化物(WC),碳化钛(TiC),碳化铌(NbC),碳化铬(Cr3C2)和碳化钒(VC)等,金属粘合剂的种类有:钴(Co),镍(Ni)等。

   硬质合金的主要特点有:(1)高的硬度和耐磨性;(2)高的弹性模量;(3)教稳定的化学性质;(4)较低的冲击任性和热膨胀系数。

 

• 密度

ASTMB-311,ISO 3369

一种材料的密度,或称比重,指该材料质量与体积之比。密度是采取排水法(阿基米德定律)来测量的。

密度通常用于判定某种合金中钴(Co)的含量。与通常理解不同的是,硬质合金的孔隙度不能通过测量其密度而测定。碳化钨(WC)的密度为15• 7g/cm3,钴(Co)的密度为8• 9/cm3。因此,随着钨钴合金(WC-Co)中钴(Co)含量的减少,其中体密度将会增加,而碳化钛(TiC)的密度比碳化钨(WC)小,仅为4• 9g/cm3• 因此如果加入(TiC),或其它密度较小的成分则整体密度就会减少。

 

• 硬度

ASTMB-294,ISO 3738 & ISO 3878

 一种材料的印度指该材料抵抗金刚石压头产生压痕的能力。

维氏硬度(HV)在国际上广泛应用,这种硬度测量方法是指在一定复核条件下用金刚石穿透试样表面,通过测量压痕来得到硬度值。

洛氏硬度(HRA)是另一种在国际上较常采用的硬度测量方法。它是用一个标准的金刚石推头的穿透深度来测得硬度。

维氏硬度测量方法与洛氏硬度测量方法均可用于一个是喝酒硬度的测量,并且二者是可以互相转化的。

 

• 抗弯强度(TRS)

Transverse Rupture Strength (TRS)

ASTMB-406,ISO 3327

抗弯强度是在标准的三点弯曲实验中,在材料的破断点测得的强度。在硬质合金抗弯强度实验中,是通过在一个标准的施载夹具中装载试样而测得的。

抗弯强度(TRS)采用几个测量值的平均值作为其测量值。随着试样的几何形状,表面状态(光洁度),内应力及材料内部缺陷的变化,这个值也将产生变化。

必须注意的是抗弯强度只是一种强度测量方法,不能仅仅以抗弯强度值来作为材料选择的依据。

 

• 孔隙度

ASTMB-276,ISO 4505

由于不完全烧结或者混入其它杂志,微量的残余孔隙可能会存在于产品的金相结构中。用孔隙度来衡量硬质合金产品中的孔隙大小于体积。孔隙会影响影视合金的机械性能。

孔隙度的测量时在放大100倍的情况下与标准图谱进行比较来评估的。孔隙分两种类型:

A型(A-type):小于10μm

B型(B-type):介于10μm~25μm之间

 

• 脱碳(缺碳)

ASTMB-276,ISO 4505

在硬质合金生产中,由于材料中含量不足或氧含量过高(需要消耗合金中的碳来还原氧化物),合金的组织中会出现脱碳相(η相),此时称合金脱碳(缺碳)。

脱碳(缺碳)会大大降低硬质合金的强度,使其变得更脆。

 

• 渗碳

当合金中的碳含量高于化学计量值时,合金中会出现游离碳或石墨相,此时称合金渗碳。游离碳采用“C”类孔隙来衡量。

游离碳会降低硬质合金的强度与耐磨性。

 

• WC晶粒度

在硬质合金中,采用晶粒度来表示WC的平均尺寸大小,晶粒度是在放大1500倍左右的情况下与标准图谱进行对照来评估的。WC的晶粒度对合金的物理机械性能有重要影响,一般情况下WC晶粒度越细,硬度越高:WC晶粒度越粗,韧性越好。

根据目前国际通行的分类标准,硬质合金按WC晶粒度可分为以下几种:

 

• 磁饱和(钴磁)

硬质合金中的钴(Co)是有磁性的,而碳化钨(WC),碳化钛(TiC);碳化钽(TaC)• 

碳化钒(VC)是非磁性的。因此,先测定一种材料中钴的饱和值,再与纯钴试样的对应值做比较,就可以得到钴粘合相得合金化水平,这是因为磁饱和受合金元素的影响。因此,粘结相的任何变化都可以测量。这个方法可用于确定理想含碳量的偏差,因为在成分控制中碳起了重要的作用。

低磁饱和值表面脱碳的可能存在。高磁饱和值表明游离碳或石墨相的可能存在。

 

• 矫顽磁力

ISO 3326

矫顽磁力是通过磁化硬质合金中的磁性材料至饱和状态再将其去磁处理所测得的残余磁力。

硬质合金碳化钨相的平均粒度和矫顽磁力之间有着直接的关系:碳化钨相的平均粒度越细,矫顽磁力值越高。