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硬质合金材料具有极高硬度和耐磨性

硬质合金材料的基体由两部分组成:一部分是硬化相;另一部分是粘结金属。硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物,如碳化钨、碳化钛、碳化钽,它们的硬度很高,熔点都在2000℃以上,有的甚至超过4000℃。另外,过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性,也可以充当硬质合金材料中的硬化相。硬化相的存在决定了合金材料具有极高硬度和耐磨性。

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硬质合金材料是粘结金属一般是铁族金属,常用的是钴和镍。制造硬质合金材料时,选用的原料粉末粒度在1~2微米之间,且纯度很高。原料按规定组成比例进行配料,加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨,使它们充分混合、粉碎,经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂,再经过干燥、过筛制得混合料。

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然后,把混合料制粒、压型,加热到接近粘结金属熔点(1300~1500℃)的时候,硬化相与粘结金属便形成共晶合金。经过冷却,硬化相分布在粘结金属组成的网格里,彼此紧密地联系在一起,形成一个牢固的整体。硬质合金材料的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越细,则硬度也越大。硬质合金材料的韧性由粘结金属决定,粘结金属含量越高,抗弯强度越大。


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