关于WC-Co硬质合金的强度和结构问题(Ⅰ)

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1、第’0卷第$期稀有金属与硬质合金T*?J’0UJ$0%%#年’月R<78S82

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4、得可是只要切削时温度稍高一些（!0%%N），马氏体了成功。在上一世纪中期还出现了钢结硬质合金，就会回火和软化。$O%%年，美国人发明了高速钢。其粘结金属含量甚高，一般要占.%PQ/%P。这种它是通过向碳素钢中添加合金化元素而创制的。像工具材料即可预先加工，又可通过热处理使其硬度钨、钼、钒这一类元素可以在马氏体结构中生成微细和耐磨性产生质的变化，在一定意义上讲，它似居前的碳化物颗粒（体积分数为$%PQ$.P）形成二次述两种工具合金之间。硬化。因此，高速钢能够在更高的工作温度下使用。图$示意出人们对硬质材料认识的演变过程及接着，人们打算制

5、备由纯碳化物组成的切削材料。结果。在硬质合金一族材料的形成和发展过程中，当发现它性脆不能用于工业目的后，转而研制（$O$#贯穿着硬质化合物种类、数量以及分布方式的变化。年）并生产（$O0’年）了用金属钴粘结的碳化钨基硬基于这些变异，衍生出各种类型的工具材料。不同质合金。就当时的制造水平而言，这种硬质合金中性能亦即不同用途的硬质合金与其组织结构特征有至少得有/P的钴，才能使合金刀具具有实际应用着密切关系。当然，图$表现的这种定格仅是一个收稿日期：0%%’!%/!0&；修回日期：0%%’!$0!$%作者简介：孙宝琦（$O#$!），男，教授

6、级高级工程师。"此文为关于万方数据()!)*硬质合金强度和结构问题的技术讲座，本刊将分数次刊出。第&期孙宝琦：关于!"#"$硬质合金的强度和结构问题（"）(/图!不同结构硬质合金的性能特征粗略概念轮廊和基本提示，本文将对!"#"$硬质合金强度性能和结构这一核心问题进行重点讨论。%对有关硬质合金强度问题所进行的［&’(］研究在硬质合金的诸多物理机械性能———密度、硬度、强度、磁学性能、热学性能中，大家关心得最多的还是强度性能。因为像密度、硬度这样一些物理性能，其规律性的东西比较清晰，运用起来也相当自如。热学和磁学性能所碰到的情形也大体相

7、似。只有强度这一性能疑点颇多，恰恰这一指标在应用上又是至关紧要的。图"$%&%’合金的横向断裂强度与钴含量众所周知，硬质合金的强度比其每个组元的强关系度高得多。例如，碳化钨的横向断裂强度，’))*+,-；抗拉强度，’.(*+,-；抗压强度，’%(&*+,-。!9（&#!!"）:"!"9!"$:"!"（&）钴的抗拉强度，/)*’01*+,-；抗压强度，’&%%*式中!为钴相平均自由程，!!"为!"相体积分数，+,-。而!"#"$硬质合金的横向断裂强度，&***!"$为"$相体积分数，"!"为单位长度扫描线上非连’(***+,-；抗拉强度

8、，/)*’&)**+,-；抗压强度，续的!"晶粒数目。.***’)***+,-。硬质合金的强度与其成分、结构图(为3456-78提供的关系曲线。从图%’(中间的关系如何，为什么硬质合金的强度比每个组元我们可以看出以下结果