硬质合金工艺流程培训ppt课件.ppt

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1、硬质合金知识培训专业基础知识硬质合金专业基础知识 之材料物理性能、显微组织指标密度密度是单位体积的质量。硬质合金的密度对成分以及在成分一定的情况下对孔隙度及其敏感。(一)密度与成分的关系钨钴合金的密度随钴含量增加而降低。合金的理论密度可按下式计算:密度式中:A、B、C为各组元的重量百分数,da、db、dc为各组元的密度。组元WCTiCTaCNbCVCCr3C2CoNiFeCW密度g/cm315.64.9214.487.855.366.688.98.97.862.2519.35密度(二)密度与孔隙的关系由于孔隙存在,

2、实际密度小于理论密度,渗碳、欠烧、脏化、未压好等都会使密度降低。孔隙度与密度的关系可通过下列公式计算:式中:P—孔隙度,体积%;do—理论密度;d—实际密度。标准孔隙度A02A04A06A08B02B04B06B08C02C04C06C08相当体积,%0.020.060.200.400.020.060.200.400.200.501.01.5密度(三)密度与碳含量的关系在成分、孔隙恒定的情况下,合金密度与合金中的η相和游离碳有关。正常组织碳含量增加0.1~0.13%,其密度可降低0.1g/cm3。硬度硬度是合金抵抗

3、变形和磨损的能力。硬度测定是以对微量塑性变形阻力为基础,塑性越低,硬度越高。硬质合金是由硬质相和较软的粘接相所组成的不均匀材料,其硬度宜采用洛氏硬度(HRA)和维氏硬度(HV)来度量。洛氏硬度是利用金刚石圆锥做压头,分别采用60kg、100kg、150kg三种负荷压入合金,根据压入深度在刻度表盘上,直接表示其硬度值,分别用HRA、HRB、HRC表示。硬质合金为硬脆材料,只能采用HRA测量。硬度维氏硬度是利用金刚石四棱锥做压头,负荷9.807~493.7N不等,一般采用294.2N。国外趋向采用30、50N低负荷试验

4、机。根据负荷和压痕面积的比值来表示其硬度值。YG合金的硬度随钴含量增加,WC晶粒度增大和碳含量增大而降低。相同的晶粒度和碳含量,每增加3%的钴,合金硬度大约降低1HRA。钴含量相同,细晶粒合金的硬度比中晶粒合金大1~1.2HRA。各种不同钴含量的合金,随温度升高硬度降低,在约800oC时出现拐点,其后虽温度升高硬度降低加快。低钴、细晶粒合金在高温下保持较高的硬度。抗弯强度抗弯强度是合金在弯曲负荷的作用下,试样完全断裂时的极限强度。抗弯强度试样分A、B两种,均为矩形横断面,如下表示。类型长度,mm宽度,mm高度,mm

5、A35±15±0.255±0.25B20±16.5±0.255.25±0.25一般来说,试样表面状态相同,B型试样强度比A型试样强度约高10%,单位为N/mm2,N/mm2=MPa。抗弯强度一、抗弯强度与钴含量的关系细晶钨钴硬质合金的抗弯强度随钴含量增加而增大。粗晶钨钴硬质合金随钴含量增加先增大后下降。二、抗弯强度与WC晶粒的关系抗弯强度与钨钴硬质合金中WC晶粒的关系比较复杂。抗弯强度三、碳含量对抗弯强度的影响含钴低的合金(如YG10),抗弯强度的最大值出现在高碳侧。含钴高的合金(如YG20),抗弯强度的最大值出现

6、在低碳侧。因此,YG10合金可选用碳量偏高的WC做原料,而YG20合金则可采用含碳量偏低的WC做原料。碳的微小过量,只要分布均匀,并不严重影响合金的强度,但过量过多,在合金中产生片状石墨夹杂,则合金强度下降。孔隙度和非化合碳一、孔隙度(一)孔隙度的测定孔隙度的大小是硬质合金质量好坏的重要标志。孔隙度采用放大100倍,在显微镜下直接观察磨面与标准进行比较评定。孔隙度评定已有国际标准。孔隙度和非化合碳A级孔隙:10μm以下的孔隙,分A02、A04、A06、A08四级,未发现A类孔隙称为A00。B级孔隙:10~25μm的

7、孔隙,分B02、B04、B06、B08四级,未发现B类孔隙称为B00。大于25μm的孔隙分25~75μm、75~125μm、125~150μm和大于150μm四档。牌号不同,用途不同,对孔隙度的要求也不同。孔隙度和非化合碳(二)引起孔隙度的原因1、引起A级孔隙的大致原因湿磨时间过长和细晶粒合金,在钴相中出现许多小于1μm的孔隙。湿磨时间过短则出现3~4μm的孔隙。湿磨时固液比不当也会造成A级孔隙。粘接相分布不均。工艺控制不当,也能造出A级孔隙。WC内部也存在微孔。孔隙度和非化合碳(二)引起孔隙度的原因2、引起B级孔

8、隙的大致原因汽油橡胶溶液中CaCO3在烧结下分解形成25μm以下的孔隙。汽油橡胶溶液中的凝胶粒子在烧结中分解残留10~80μm的孔隙。未压好,外来杂质烧结后残留孔隙。存在液相封闭产品表面后才还原的氧化物。存在硬质合金碎屑,低熔点金属等。孔隙度和非化合碳二、非化合碳(游离碳)和η相(一)非化合碳和η相的测定游离碳采用放大100倍,在显微镜下直接观察磨面与标准进

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