1、鎢鋼概述
鎢鋼，又稱為硬質(zhì)合金，是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢，碳化鈷，碳化鈮、碳化鈦，碳化鉭是鎢鋼的常見(jiàn)組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間，碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是指金屬鈷(Co)，但對(duì)一些特別的用途，鎳(Ni)，鐵(Fe)，或其它金屬及合金也可使用。對(duì)于一個(gè)待定的碳化物和粘結(jié)相的成份組合稱之為“牌號(hào)”。
鎢鋼的分類根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。這種分類的依據(jù)是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號(hào))。粘結(jié)相成份主要是利用其強(qiáng)度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成：一部分是硬化相；另一部分是粘結(jié)金屬。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
鎢鋼燒結(jié)過(guò)程的四個(gè)基本階段：
1、脫除成形劑及預(yù)燒階段，在這個(gè)階段燒結(jié)體發(fā)生如下變化：
成型劑的脫除，燒結(jié)初期隨著溫度的升高，成型劑逐漸分解或汽化，排除出燒結(jié)體，與此同時(shí)，成型劑或多或少給燒結(jié)體增碳，增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結(jié)工藝的不同而改變。
粉末表面氧化物被還原，在燒結(jié)溫度下，氫可以還原鈷和鎢的氧化物，若在真空脫除成型劑和燒結(jié)時(shí)，碳氧反應(yīng)還不強(qiáng)烈。粉末顆粒間的接觸應(yīng)力逐漸消除，粘結(jié)金屬粉末開(kāi)始產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶，表面擴(kuò)散開(kāi)始發(fā)生，壓塊強(qiáng)度有所提高。
2、固相燒結(jié)階段（800℃——共晶溫度）
在出現(xiàn)液相以前的溫度下，除了繼續(xù)進(jìn)行上一階段所發(fā)生的過(guò)程外，固相反應(yīng)和擴(kuò)散加劇，塑性流動(dòng)增強(qiáng)，燒結(jié)體出現(xiàn)明顯的收縮。
3、液相燒結(jié)階段（共晶溫度——燒結(jié)溫度）
當(dāng)燒結(jié)體出現(xiàn)液相以后，收縮很快完成，接著產(chǎn)生結(jié)晶轉(zhuǎn)變，形成合金的基本組織和結(jié)構(gòu)。
4、冷卻階段（燒結(jié)溫度——室溫）
在這一階段，鎢鋼的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產(chǎn)生某些變化，可以利用這一特點(diǎn)，對(duì)鎢鋼進(jìn)行熱處理以提高其物理機(jī)械性能。 |
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