硬质合金特性

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特定等级牌号的硬质合金的物理和冶金性能取决于其组合物(组成物的成分及其相对量), 烧结后硬质合金晶粒的尺寸分布取决于金属粘结剂的类型和成分,所使用的原料的质量以及所使用材料的制造工艺。 最常用的质量评估和定义应用领域的方式如下所述。
硬质合金的密度或比重是每单位体积的重量(g/cm3)。它本质上是产品中包含的所有成分的密度的加权平均数,因此,也是对其成分的体现。对于只含碳化钨和金属粘结剂牌号的硬质合金,复合材料硬质合金的密度由于含有较轻的金属粘结剂量的增多而降低。
硬度是成分和金属粘结剂含量晶粒度的函数,即较高的金属粘结剂含量和更粗的硬质合金晶粒尺寸产生较低的硬度值。相反,低含量粘结剂和细晶粒尺寸产生高硬度值。 硬度直接与磨料磨损性相关。
横向断裂强度(TRS)是硬质合金在三点弯曲试验中表现出的对标准的矩形条的抗拉强度的量度。它的单位是磅或千磅每平方英寸(psi或kpsi),或牛顿每平方毫米(N/MM2)。TRS或许是个别生产批次相对效用最好的量度,因为它包含了合理的材料量,并检测到低关键内部缺陷水平。 具有相对较高TRS值的产品一般应用于冲击、碰撞、破损等未能应用的因素。
残余气孔率的确定通过目视检查在100X或200X放大倍率的烧结样品的抛光表面。在一般情况下,切削刃的强度和韧性随着残余的孔隙率增大而下降。较高水平的孔隙度也可能使硬质合金的耐磨性受到不利影响。
磁饱和是硬质合金金属结合剂与碳饱和的程度。这对于具有钴粘合剂的材料是最有用的。对于已知钴含量的磁饱和值表明硬质合金产品中包含多少个碳 - 从存在的表示不希望含有的碳 - 缺陷相(被称为η相)的极低的值,到存在的表示游离碳(碳"孔隙率")的极高的值。 磁饱和有时被用来作为很多特定的等级之间相对强度的指标。
矫顽磁力是所需的用来完全消除硬质合金样品中磁化的磁场强度。矫顽磁力通常是用奥斯特(Oe)来衡量的。矫顽磁力的测量依赖于许多因素,包括成分、烧结体的晶粒尺寸分布、残留的孔隙率水平以及其他因素。它有时被用来作为硬度的一种替代指标,但作为衡量总体等级均匀性和其它性能的组合是最好的解释。

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