钴在硬质合金工艺中的作用是什么?

2021-07-12

来源: 原创 浏览量:615

硬质合金具有很高的硬度、耐磨性和弹性模数,特别是在较高的温度下具有较高的硬度,在现代工具材料、耐磨材料、耐高温及耐腐蚀材料方面占据着重要地位。Co粘结C硬质合金作为切削工具材料在工业上应用十分广泛。由于CoWCTiC等硬质相具有良好的润湿性、粘结性,WCTiC等硬质相在Co中的溶解度较大,使Co粘结的硬质合金具有高强度、高硬度、高耐磨性等一系列优异的性能。

但由于钴金属价格昂贵,资源稀缺,人们一直在研究钴的代用品,常见的代用品就是镍和铁,用铁粉作为粘结剂的硬质合金通常机械强度很低,用纯镍作为硬质合金粘结相,所得到的硬质合金的物理机械性能不如钴作为粘结剂的性能,而且工艺控制困难。

钴在硬质合金中充当粘结金属的作用,粘结金属通过它在室温下的塑性形变能力而服务硬质合金耐冲击的韧性,硬质合金通过液相烧结而成,粘结金属对硬质相的润湿对于获得良好的烧结制品起着非常重要的作用。钴和镍成为硬质合金的万能粘结剂,90%以上的硬质合金以金属钻作为粘结剂,钴对硬质合金生产具有重要影响。

硬质合金是由硬质的碳化物和软质的粘结金属所组成,碳化物为合金提供承受负荷的能力和耐磨性,粘结金属则通过它在室温下的塑性形变的能力而赋予硬质合金耐冲击的韧性。硬质合金是通过液相烧结而成,粘结金属对硬质相的润湿对于获得良好的烧结制品起着非常重要的作用。

钴的高功能合金钢与优质合金,多用于航空航天工业,例如,制造飞机引擎与飞行器骨架等。钨钴硬质合金系列用于高硬度表面的切削刀具刀尖和采掘设备,以及外科手术耐用器械。有些强效永久性磁铁,也是钴合金制造。

硬质合金中的粘结剂能够赋予硬质合金所要求的塑韧性,并使人们能在远低于高熔点硬质合金熔点的温度下将其制成零部件。最佳的粘结剂应该能完全润湿高熔点硬质合金;对硬质合金的溶解能力与温度密切相关;不易形成有害的第三相;与硬质合金相有良好的物理、化学、热学、力学性能相容性,从而使硬质合金复合材料获得所需的塑韧性。铁、钴、镍具有相似的性能,在某种程度上能满足上述要求。

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