硬质合金中常见的粘结剂(一)

硬质合金(tungsten carbide/cemented carbide)是一种粉末冶金产品,主要由硬质相碳化钨(WC)粉末和粘结相组成,其中WC粉末主要为合金提供硬度和耐磨性,而粘结相主要为合金提供延展性、韧性和强度。当粘结相成分及其含量不同时,硬质合金的物理化学性能指标也不一样。

中钨在线硬质合金图片

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常见的金属粘结剂有钴(Co),铁(Fe),锰(Mn),铜(Cu)和镍(Ni)等。

钴(Cobalt)是一种银白色铁磁性金属,为密排六方晶体,位于周期表中的第4周期第Ⅷ族,原子序数27,原子半径125pm,熔点约1493℃,比重约8.9g/cm3,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质和电化学行为等方面与铁和镍的相类似。钴对WC粉末具有优良的润湿性和随温度变化的溶解度,有助于烧结;随着钴含量的增加,硬质合金的硬度、耐腐蚀性、抗氧化性和耐高温性越差。

钴元素图片

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铁(Ferrum)是一种金属元素,位于周期表中的第4周期第Ⅷ族,原子序数26,原子质量为55.845,熔点约1538℃,比重约7.86g/cm3,能溶于强酸和中强酸,不溶于水,在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四。铁会抑制碳化钨晶粒的生长,对WC粉末的润湿性差,易生成脆性相W3FesC。

锰(Manganese)是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属,位于周期表中的第4周期第VIIB族,原子序数25,原子量54.94,熔点约1244℃,密度约7.3g/cm3,化学性质较活泼(易与氧气发生反应),环保无毒,价格低廉,在自然界中广泛存在。锰能提高WC粉末的润湿性,是一种强的奥氏体稳定剂。

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