什么是硬质合金的磁饱和?

硬质合金(Tungsten Carbide/Cemented Carbide)是以一种或几种难熔金属碳化物粉末如碳化钨粉、碳化铌粉等为硬质相,以钴、镍等金属粉末为黏结相,采用粉末冶金工艺或注射成形技术或3D打印工艺生产的一种合金材料,除了有矫顽磁力特性之外,还有磁饱和特性。

中钨在线硬质合金条图片

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硬质合金的磁饱和(Magnetic saturation)是硬质合金的一种物理特性,其能综合反映合金结构的微小变化,碳含量的变化、碳化钨晶粒度大小及晶粒度的分布状况,并且能以准确的量的关系表达出来。

硬质合金之所以有磁饱和特性的主要原因是合金中含有铁磁质钴(Co)。钴是一种过渡金属元素,晶胞为密排六方晶胞,在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族,原子序数27,原子量58.93,电子排布[Ar]3d74s2,原子半径125pm,比重8.9g/cm3,具有铁磁性,加热到1150℃时磁性会消失。

钴元素图片

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研究表明,铁磁质自发磁化的根源是原子(正离子)磁矩,而且在原子磁矩中起主要作用的是电子自旋磁矩。与原子顺磁性一样,钴原子的3d状态有三个空位是金属钴产生铁磁性的必要条件,但不是充分条件。钴形成铁磁性的第二个条件是形成晶体时,原子之间相互键合的作用对形成铁磁性有利。

硬质合金的磁饱和可以用钴磁测量仪进行检测,检测原理是:被测样品在强永磁材料构成的均匀磁场中被充分磁化到饱和后,将试样快速地从磁感应信号检测线圈的磁隙中抽出来,此时的磁感信号大小与被测样品的质量一起输入微机进行数据处理后,显示出所需要的磁性参数值。

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