木工刀具材料基礎知識 硬質(zhì)合金術(shù)語
1.硬質(zhì)合金
指由難熔金屬碳化物和金屬粘合劑組成的燒結(jié)復合材料,在目前所使用的金屬碳化物中,碳化鎢(WC),碳化鈦(TiC),碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC)是最常見的成分。鈷金屬作為粘結(jié)劑,廣泛應用于硬質(zhì)合金生產(chǎn)中;其它的金屬粘結(jié)劑也可應用,如:鎳(Ni),鐵(Fe)等,針對某些的特殊用途,也被采用。
2.密度
指材料的質(zhì)量和體積之比。其體積也包含材料中孔隙的體積。也稱比重。
碳化鎢(WC)的密度為15.7g/cm3,鈷(Co)的密度為8.9g/cm3。因此,隨著鎢鈷合金(WC-Co)中鈷(Co)含量的減少,其整體密度將會增加。而碳化鈦(TiC)的密度比碳化鎢小,僅為4.9g/ cm3,因此如果加入TiC,或其他密度較小的成分則整體密度就會減少。
在材料化學成分一定的情況下,材料中孔隙的增加會導致密度的降低。
密度采用排水法(阿基米德定律)來測量。
3.硬度 指材料抵抗塑性變形的能力。 維氏硬度(HV)在國際上廣泛應用。這種硬度測量方法是指在一定負荷條件下用金剛石穿透試樣表面,通過測量壓痕的尺寸所得到的硬度值。 洛氏硬度(HRA)是另一種在較常采用的硬度測量方法。它是用一個標準的金剛石錐頭的穿透深度來測得硬度。 維氏硬度測量方法與洛氏硬度測量方法均可用于硬質(zhì)合金硬度的測量,并且二者是可以相互轉(zhuǎn)換的。 4.抗彎強度 將試樣作為簡支梁支乘在兩個支點上,在兩支點的中心線施加載荷直至試樣斷裂,根據(jù)斷裂所需載荷與試樣橫截面積,用繞曲公式計算出來的值。也稱為橫向斷裂強度或抗折力。 鎢鈷合金(WC-Co)中,抗彎強度隨著鎢鈷合金隨鈷(Co)含量的增加而上升,但當鈷(Co)含量達到15%左右時,抗彎強度達到最大值之后便開始下降。 抗彎強度采用幾個測量值的平均值作為其測量值。隨著試樣的幾何形狀、表面狀態(tài)(光潔度)、內(nèi)應力及材料內(nèi)部缺陷的變化,這個值也將產(chǎn)生變化。因此抗彎強度只是一種強度測量方法,不能僅僅以抗彎強度值來作為材質(zhì)選擇的依據(jù)。
5.孔隙度 硬質(zhì)合金是采用粉末冶金工藝將粉末經(jīng)過壓制、燒結(jié)等工序制成的。由于工藝的特點,微量的殘余孔隙可能會存在于產(chǎn)品的金相結(jié)構(gòu)中。 殘余的空隙體積是用孔隙尺寸范圍和分布的圖譜比較程序來評估的。 A型(A-type):小于10μm。 B型(B-type):介于10μm-25μm之間。 孔隙度的降低可以有效地提高產(chǎn)品的綜合性能。壓力燒結(jié)工藝是降低孔隙度的有效手段。 6.脫碳 指硬質(zhì)合金燒結(jié)后,碳含量不足。 產(chǎn)品脫碳時,組織由WC-Co變成W2CCo2或W3CCo3。硬質(zhì)合金(WC)中碳化鎢理想的碳含量是6.13%的重量比,當含碳量過低時,產(chǎn)品中將有明顯的缺碳組織。 脫碳會大大降低碳化鎢硬質(zhì)合金的強度,使其變得更脆。
7.滲碳 指硬質(zhì)合金燒結(jié)后,碳含量過多。 硬質(zhì)合金(WC)中碳化鎢理想的碳含量是6.13%的重量比,當含碳量過高時,產(chǎn)品中將有明顯的滲碳組織。產(chǎn)品中會有明顯多余的游離碳。 游離碳會極大降低碳化鎢硬質(zhì)合金的強度與耐磨性。 相檢測中C型孔表示了滲碳的程度。 8.矯頑磁力 矯頑磁力是通過磁化硬質(zhì)合金中的磁性材料至飽和狀態(tài)再將其去磁處理所測得的殘余磁力。 硬質(zhì)合金碳化物相的平均粒度和矯頑磁力之間有著直接的關(guān)系:磁化物相的平均粒度越細,矯頑磁力值越高。
9.磁飽和 鈷(Co)是有磁性的,而碳化鎢(WC),碳化鈦(TiC),碳化鉭(TaC)和碳化礬(VC)是非磁性的。因此,先測定一種材質(zhì)中鈷的磁飽和值,再與純鈷試樣的對應值做比較,就可以得到鈷粘合相的合金化水平,這是因為磁飽和受合金元素的影響。因此,粘結(jié)相的任何變化都可以測量。這個方法可用于確定理想含碳量的偏差,因為在成分控制中碳起了重要的作用。 低磁飽和值表明低含碳量和脫碳的可能存在。 高磁飽和值表明游離碳和滲碳的存在。 10.鈷池 在金屬鈷(Co)粘合劑和碳化鎢燒結(jié)后,有可能會產(chǎn)生過量的鈷,這種現(xiàn)象被稱為“鈷池”。這主要是由于燒結(jié)溫度過低,材料成型密度不夠或HIP(壓力燒結(jié))處理時孔隙被鈷所填充而引起的。鈷池的尺寸大小是通過比較金相照片來確定的。 硬質(zhì)合金中鈷池的存在可能會影響材質(zhì)的耐磨性和強度。 |
版權(quán)聲明:由于部分文章來源于網(wǎng)絡,另外有些文章推送時未能及時與原作者取得聯(lián)系。若涉及以上版權(quán)問題,敬請原作者聯(lián)系我們刪除或處理。
版權(quán)所有 株洲銳利切削工具股份有限公司 網(wǎng)站建設:中企動力 長沙 湘ICP備17005234號-1