硬質合金的相關術語及名詞解釋
.硬質合金
硬質合金是指難熔金屬化合物和金屬粘接劑組成的燒結復合材料。在目前常用的硬質合金中,難熔金屬化合物的種類有:碳化物(WC),碳化鈦(TiC),碳化鈮(NbC),碳化鉻(Cr3C2)和碳化釩(VC)等,金屬粘合劑的種類有:鈷(Co),鎳(Ni)等。
硬質合金的主要特點有:(1)高的硬度和耐磨性;(2)高的彈性模量;(3)教穩定的化學性質;(4)較低的沖擊任性和熱膨脹系數。
.密度
ASTMB-311,ISO 3369
一種材料的密度,或稱比重,指該材料質量與體積之比。密度是采取排水法(阿基米德定律)來測量的。
密度通常用于判定某種合金中鈷(Co)的含量。與通常理解不同的是,硬質合金的孔隙度不能通過測量其密度而測定。碳化鎢(WC)的密度為15.7g/cm3,鈷(Co)的密度為8.9/cm3。因此,隨著鎢鈷合金(WC-Co)中鈷(Co)含量的減少,其中體密度將會增加,而碳化鈦(TiC)的密度比碳化鎢(WC)小,僅為4.9g/cm3.因此如果加入(TiC),或其它密度較小的成分則整體密度就會減少。
.硬度
ASTMB-294,ISO 3738 & ISO 3878
一種材料的印度指該材料抵抗金剛石壓頭產生壓痕的能力。
維氏硬度(HV)在國際上廣泛應用,這種硬度測量方法是指在一定復核條件下用金剛石穿透試樣表面,通過測量壓痕來得到硬度值。
洛氏硬度(HRA)是另一種在國際上較常采用的硬度測量方法。它是用一個標準的金剛石推頭的穿透深度來測得硬度。
維氏硬度測量方法與洛氏硬度測量方法均可用于一個是喝酒硬度的測量,并且二者是可以互相轉化的。
.抗彎強度(TRS)
Transverse Rupture Strength (TRS)
ASTMB-406,ISO 3327
抗彎強度是在標準的三點彎曲實驗中,在材料的破斷點測得的強度。在硬質合金抗彎強度實驗中,是通過在一個標準的施載夾具中裝載試樣而測得的。
抗彎強度(TRS)采用幾個測量值的平均值作為其測量值。隨著試樣的幾何形狀,表面狀態(光潔度),內應力及材料內部缺陷的變化,這個值也將產生變化。
必須注意的是抗彎強度只是一種強度測量方法,不能僅僅以抗彎強度值來作為材料選擇的依據。
.孔隙度
ASTMB-276,ISO 4505
由于不完全燒結或者混入其它雜志,微量的殘余孔隙可能會存在于產品的金相結構中。用孔隙度來衡量硬質合金產品中的孔隙大小于體積??紫稌绊懹耙暫辖鸬臋C械性能。
孔隙度的測量時在放大100倍的情況下與標準圖譜進行比較來評估的??紫斗謨煞N類型:
A型(A-type):小于10μm
B型(B-type):介于10μm~25μm之間
.脫碳(缺碳)
ASTMB-276,ISO 4505
在硬質合金生產中,由于材料中含量不足或氧含量過高(需要消耗合金中的碳來還原氧化物),合金的組織中會出現脫碳相(η相),此時稱合金脫碳(缺碳)。
脫碳(缺碳)會大大降低硬質合金的強度,使其變得更脆。
.滲碳
當合金中的碳含量高于化學計量值時,合金中會出現游離碳或石墨相,此時稱合金滲碳。游離碳采用“C”類孔隙來衡量。
游離碳會降低硬質合金的強度與耐磨性。
.WC晶粒度
在硬質合金中,采用晶粒度來表示WC的平均尺寸大小,晶粒度是在放大1500倍左右的情況下與標準圖譜進行對照來評估的。WC的晶粒度對合金的物理機械性能有重要影響,一般情況下WC晶粒度越細,硬度越高:WC晶粒度越粗,韌性越好。
根據目前國際通行的分類標準,硬質合金按WC晶粒度可分為以下幾種:
.磁飽和(鈷磁)
硬質合金中的鈷(Co)是有磁性的,而碳化鎢(WC),碳化鈦(TiC);碳化鉭(TaC).
碳化釩(VC)是非磁性的。因此,先測定一種材料中鈷的飽和值,再與純鈷試樣的對應值做比較,就可以得到鈷粘合相得合金化水平,這是因為磁飽和受合金元素的影響。因此,粘結相的任何變化都可以測量。這個方法可用于確定理想含碳量的偏差,因為在成分控制中碳起了重要的作用。
低磁飽和值表面脫碳的可能存在。高磁飽和值表明游離碳或石墨相的可能存在。
.矯頑磁力
ISO 3326
矯頑磁力是通過磁化硬質合金中的磁性材料至飽和狀態再將其去磁處理所測得的殘余磁力。
硬質合金碳化鎢相的平均粒度和矯頑磁力之間有著直接的關系:碳化鎢相的平均粒度越細,矯頑磁力值越高。