2021-01-04
德國人施勒特爾( Karl Schroter) 於 1923 年首次用粉末冶金方法在 WC 粉末中加入 10% ~ 20%的(de) Co 作粘(zhān)結劑,研製出了硬(yìng)度僅次於金剛(gāng)石的WC-Co 硬質合金,這是世界上第一種人工製成的硬質合金(jīn)。
硬質合金具有獨特的性能組合,即高抗壓強度、良(liáng)好耐磨性(xìng)、高硬度、高彈性模量、抗衝擊(jī)強、耐振動性好、耐腐蝕(shí)好和尺寸穩定性好等。這使得它被廣泛地應(yīng)用於金屬切削,非金屬(shǔ)切削操作( 如礦石,石油,天然氣鑽(zuàn)削),交通運輸業,建築,金屬成型,結構和流(liú)體處理元件,木工工具等領域。
決定碳化鎢硬質合金性能的 3 種主要因素是:硬度、斷裂(liè)韌性、微觀(guān)結構。微觀結構影(yǐng)響著硬度和(hé)斷裂韌性。硬度(dù)應該是硬質合(hé)金最重要的性能,硬度會影(yǐng)響複合材料的耐磨性,硬度的增加將導致耐磨性的增加。一般來(lái)說硬度(dù)隨著粘結相含量(liàng)的減少和晶體尺寸的減小而增(zēng)加(jiā),斷裂韌性(xìng)隨著粘結相的增加和晶粒尺寸的增加而增強(qiáng),硬度和斷裂韌性呈現相反的趨勢。
根據德國粉末冶(yě)金協會製定的(de)硬質合金 WC晶粒分級標準,晶粒度為0.2-0.5μm 屬於超細晶粒(lì)硬質合金,0.2 μm 以下屬於納米晶硬質合金。在早期的研(yán)究硬質合金研究中,高硬度通(tōng)過降低鈷含量來實現,但是鈷含量(liàng)降低到6% 以下時會顯(xiǎn)著地降低材料的斷裂韌性,在機械工業的應用上,當鈷含量遠(yuǎn)大於 6% 時,過度磨損會降低材料的使用壽命,因此合金中鈷含量必須適(shì)中。
硬(yìng)質合金是一種具有獨特性(xìng)能組合的材料,傳統硬質(zhì)合金(jīn)的硬度與(yǔ)韌性是一對此消彼長矛盾(dùn)體。隨著硬質(zhì)合金在相關產業應用(yòng)的不斷發展,對其性能的要求越來越高,故開發出同時具有高硬度和高韌性的新型(xíng)硬質合(hé)金顯得非常重(chóng)要。
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