时间:2024-04-09 21:17
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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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化合物可以是金属原子与某些非金属原子形成的化合物,也可以是组元金属与金属之间的形成的化合物,称为金属间化合物。金属材料中可能出现的化合物按它们的结构又可分为间隙化合物、正常价化合物、电子相化合物。金属材料中的化合物的熔点、硬度较高、脆性较大,这是因为除金属键外,它们之中尚含相当成分的离子键或共价键,但如果它以较少数量与韧性的固溶体适当搭配,可以作为强化相。因此,合理控制合金中化合物的数量、尺寸、分布,可以大地改善合金性能。
陶瓷材料有晶相、玻璃相、气相晶相是陶瓷材料的基本组成部分;组成陶瓷晶相的晶体通常有三类:氧化物(如氧化铝、氧化钛等);氧酸盐(如硅酸盐、钛酸盐等);非氧化合物(金属碳化物、氮化物、硼化物)。 晶相进一步可分为主晶相、次晶相、第三晶相等,材料的性质主要由主晶相决定。玻璃相是陶瓷烧结时各组成物和杂质产生一系列物理化学反应后所形成的液相冷却而形成的。玻璃相为非晶态,排列无序,低熔点固体。 作用主要为将分散的晶相粘结起来;降低烧结温度与改善工艺性;抑制晶体长大以及提高陶瓷材料的致密程度。
两相合金中第二相的分布与形状两个相各自成为等轴晶粒,这一般是在两个相均是固溶体且数量较多的情况下产生的,这时两者均匀地分布在一起,合金的机械性能是两个相或两种“组织”性能的加权平均值,合金总的性能通常是具有一定的强度、较好的塑性、韧性。另一方面,如果第二相是化合物,而且体积百分数较大,则会使合金显示出大的脆性,甚至无工业应用价值。在更多情况下,较少数量的第二相以球状、点状或短片状等均匀地分布在固溶体的晶粒内,这时尽管化合物的数量并不很多,但它将起强化基体相的作用,从而提高材料的机械强度。但与此同时,材料的塑性、韧性必将下降。
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