硬質合金特性

硬質合金圖片

特定等級牌號的硬質合金的物理和冶金性能取決於其組合物(組成物的成分及其相對量), 燒結後硬質合金晶粒的尺寸分佈取決於金屬粘結劑的類型和成分,所使用的原料的品質以及所使用材料的製造工藝。 最常用的品質評估和定義應用領域的方式如下所述。
硬質合金的密度或比重是每單位體積的重量(g/cm3)。它本質上是產品中包含的所有成分的密度的加權平均數,因此,也是對其成分的體現。對於只含碳化鎢和金屬粘結劑牌號的硬質合金,複合材料硬質合金的密度由於含有較輕的金屬粘結劑量的增多而降低。
硬度是成分和金屬粘結劑含量晶粒度的函數,即較高的金屬粘結劑含量和更粗的硬質合金晶粒尺寸產生較低的硬度值。相反,低含量粘結劑和細晶粒尺寸產生高硬度值。 硬度直接與磨料磨損性相關。
橫向斷裂強度(TRS)是硬質合金在三點彎曲試驗中表現出的對標準的矩形條的抗拉強度的量度。它的單位是磅或千磅每平方英寸(psi或kpsi),或牛頓每平方毫米(N/MM2)。TRS或許是個別生產批次相對效用最好的量度,因為它包含了合理的材料量,並檢測到低關鍵內部缺陷水準。 具有相對較高TRS值的產品一般應用於衝擊、碰撞、破損等未能應用的因素。
殘餘氣孔率的確定通過目視檢查在100X或200X放大倍率的燒結樣品的拋光表面。在一般情況下,切削刃的強度和韌性隨著殘餘的孔隙率增大而下降。較高水準的孔隙度也可能使硬質合金的耐磨性受到不利影響。
磁飽和是硬質合金金屬結合劑與碳飽和的程度。這對於具有鈷粘合劑的材料是最有用的。對於已知鈷含量的磁飽和值表明硬質合金產品中包含多少個碳 - 從存在的表示不希望含有的碳 - 缺陷相(被稱為η相)的極低的值,到存在的表示游離碳(碳"孔隙率")的極高的值。 磁飽和有時被用來作為很多特定的等級之間相對強度的指標。
矯頑磁力是所需的用來完全消除硬質合金樣品中磁化的磁場強度。矯頑磁力通常是用奧斯特(Oe)來衡量的。矯頑磁力的測量依賴於許多因素,包括成分、燒結體的晶粒尺寸分佈、殘留的孔隙率水準以及其他因素。它有時被用來作為硬度的一種替代指標,但作為衡量總體等級均勻性和其它性能的組合是最好的解釋。