时间:2024-01-11 19:05
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钨钢,又称为硬质合金,是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。
碳化钨,碳化钴,碳化铌、碳化钛,碳化钽是钨钢的常见组分。碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间,碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是指金属钴(Co),但对一些特别的用途,镍(Ni),铁(Fe),或其它金属及合金也可使用。对于一个待定的碳化物和粘结相的成分组合称之为“牌号”。
钨钢的分类根据ISO标准进行。这种分类的依据是工件的材料种别(如P,M,K,N,S,H牌号)。粘结相成分主要是利用其强度和耐蚀性。
钨钢的基体由两部分组成:一部分是硬化相;另一部分是粘结金属。粘结金属一般是铁族金属,常用的是钴、镍。因此就有了钨钴合金、钨镍合金及钨钛钴合金。
含钨的钢材,比如高速钢和某些热作模具钢,钢材中含钨对钢材硬度和耐热性能有很显著的提高,但是韧性会急剧下降。钨资源的主要应用也是硬质合金,也就是钨钢。硬质合金,被称为现代工业的牙齿,钨钢制品的使用程度非常广泛。
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指出晶体材料的基本强化途径。冷变形强化、固溶强化、细晶强化、第二相强化、复合强化比较固溶强化与第二相强化的机理有什么不同。固溶强化:合金元素溶于金属基体中形成固溶体而使金属强度、硬度升高的现象,称为固溶强化。机理:一是溶质原子的溶入使固溶体的晶格发生畸变,从而产生附加的应力场,阻碍位错的运动;二是溶质原子常常被吸附在位错线的附近,降低了位错的能量状态。 第二相强化:材料通过基体中分布有细小弥散的第二相质点而产生强化的方法,称为第二相强化或分散强化。
与金属相比,离子材料的扩散能高而扩散速率低,而且其扩散过程远比金属中复杂 阳离子扩散系数比阴离子大。大多数离子晶体的扩散是按空位进行的,也有少部分是间隙扩散 影响扩散的缺陷来自1)本征点缺陷2)掺杂点缺陷共价晶体:扩散和互扩散仍以空位机制为主特点:方向性的键合使共价晶体的扩散能高于熔点相近的金属的能。 应用:半导体的掺杂是扩散在工业上的应用。说明相变的条件、生核方式及固态相变的一般特点。 相变的结果产生了一个与起始相性质大为不同的相,所产生的相通常具有与原始相不同的晶体结构。
一般不存在这种调换的自由。材料的理论强度与实际强度之间有什么差别?分析造成这种差别的原因。 晶体的实际强度就是实验测得的单晶体的临界分切应力,而理论强度则是按完整晶体刚性滑移模型计算出的强度。按照完整晶体刚性滑移模型,晶体滑移时晶体各部分是作为刚体而相对滑动的,基于这一模型以及原子间作用力正弦近似假定,可以推导出使完整晶体滑移面上原子同时滑移的临界切应力,计算出完整晶体的剪切强度约为切变弹性模量的1/6,这是一个很大的数值;但是,只有无缺陷的完整晶体才能发生刚性滑移,即滑移面上原子将同时滑移,而实际晶体往往存在缺陷,因此,晶体的实际滑移过程并不是晶体的一部分相对于另一部分的刚性滑移,这种实际滑移要比刚性滑移容易进行,从而造成晶体的实际强度远低于其理论强度。
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