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技術研發


技術研發  
正確認識硬質合金成分中的有效物質與雜質之間的辯證關系
發表日期:2014-11-07 16:23:32 閱讀數:3216 

    簡言之,合金中的成份需要即為有效,不需要則為雜質。比如,同樣是合金刀片,當刀片是用來精磨時,適量的W2C是有效成分,而由于重力切削時,W2C則為雜質。同理,對Ti、Ta、Nb、Mo的含量同樣如此可判。但對永久性雜質元素來說,永遠都是含量越低越好,比如Fe、Si、P、Ca等。也就是說,不管我們做什么樣的硬質合金,這些元素在合金中總不能發揮有效作用,因此,必須嚴格控制它們的含量。

    然而,對于合金中像Mo、Nb、Ni等非主流元素,我們就不能一概而論之了。我們知道,Mo是與W伴生的,Nb是與Ta伴生的,Ni是與Co伴生的,而硬質合金中,W、Ta和Co是主流元素。但由于Mo、Nb、Ni是伴生元素,所以,在上述主流元素中,該三項伴生元素含量都會比較高。

    雖說Mo、Nb、Ni等屬非主流元素,但在硬質合金中,它們仍有很多有用功能是其伴生主流元素所不具備的。因此這就要求我們正確認識和使用它們。

    舉例說明,Nb在硬質合金中所起的作用與Ta基本相當,而它們各自又有對方不可替代的一些功能。因此,在硬質合金制作中,選用適量比例的Ta、Nb固溶體比使用純TaC和NbC要好,我們通過一個簡易性能對比可知。

性能及作用

原子系數

73

41

最外層電子數

5

5

原子量

180.95

92.91

密度

16.66

8.57

晶格常數

a=3.296

a=3.294

熔點(℃)

3000±50

2470±10

抑制合金晶粒增長

提高合金高溫硬度(紅硬性)

稍強

稍弱

提高合金抗腐能力

降低合金摩擦系數

在合金中的分散性

鈷對其潤濕性(相當分子數)

相當

相當

    再譬如適量的Mo可降低合金的摩擦系數,同時,它與Ni相互作用可與含Ti的合金增加強度等等。

    現在我們還要注意的是,如果非主流元素在合金制作中不能降低到理想含量的話,不如適當增加其含量,使其達到硬質相的單分子包圍以上。這樣合金結構反而更加平衡。

    總而言之,合金成份的設計是合金制作中的重中之重,要根據不同合金的使用效果準確設計合金的成份。同時,要密切跟蹤不同配方下的合金最佳使用效果的合金磁力、鈷磁值域。因此,這就要求合金生產的技術部門要建立一個完整的技術臺賬,利用現代手段去進行分析和判斷。

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