硬质合金的制造工艺参数对性能有哪些影响?
硬质合金的制造工艺参数对性能有着显著的影响。以下是一些主要的制造工艺参数及其对硬质合金性能的影响:
- 硬质相与黏结相的成分与结构:硬质合金的性能受硬质相和黏结相成分与结构的影响。一般情况下,硬质相含量较高且晶粒较细时,合金的硬度高,耐磨性好,但抗冲击性较差。合金中缺碳时,出现η相(脱碳相),合金性能变脆,碳化钛或碳化钽含量较高时,合金的红硬性提高,抗月牙洼磨损能力增强。
- 黏结相的成分与结构:黏结相的成分与结构也对硬质合金的性能产生重要影响。在硬质合金生产中,Co是一种良好的黏结金属,与Ni、Fe比较,Co与硬质相的湿润性好,所黏结的硬质合金性能通常比Ni、Fe黏结的高。由于Ni的磁性低,耐腐蚀性好,使WC-Ni作为无磁合金或耐腐蚀合金,在性能上优于WC-Co合金。
- 烧结温度与时间:烧结温度与时间是硬质合金制造过程中的重要参数,对合金的性能有很大影响。在高温下进行长时间烧结,有利于硬质合金致密化,提高其硬度和耐磨性。但烧结温度过高或时间过长会导致合金出现裂纹和晶粒长大等问题。
- 气氛压力:制造硬质合金时,气氛压力的选择也会对其性能产生影响。在还原性气氛下进行烧结,有利于保持合金中碳化物的稳定性,提高合金的硬度。而在氧化性气氛下烧结,则容易导致合金出现氧化和碳化物分解等问题。
为了优化硬质合金的性能,需要仔细考虑并控制这些制造工艺参数。在实践中,可以通过对不同成分与结构的黏结相进行改性处理,采用先进的烧结技术,优化气氛压力和烧结温度等方法来调整和优化硬质合金的性能。例如,通过调节黏结相的成分改善硬质合金的红硬性和抗蠕变能力,取得了良好效果。如采用Co-Ni-Cr-Mo-Al高温合金替代传统的Co黏结相,所黏结的硬质合金刀片刀刃比Co黏结相具有更长的使用寿命,抗切削变形性能更好。
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