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抑制劑在硬質合金生產中的作用
專欄：行業(yè)動態(tài)
發(fā)布日期：2015-07-21
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硬質合金生產工業(yè)中，添加抑制劑能夠有效阻止WC(碳化鎢)晶粒在燒結過程中的長大，而消除WC晶粒的局部長大在于抑制劑的均勻分布。不同種類抑制劑的影響，常用的抑制劑有VC、Mo2C、Cr3C2、NBC、TaC、TiC，晶粒長大抑制劑的加入量一般以抑制劑在液態(tài)粘結相中達到飽和濃度為限，此時可得到最細的顯微結構。
目前所用的抑制劑一般會降低合金的韌性，不可多加。抑制劑在液態(tài)粘結相中的溶解度取決于該碳化物的化學穩(wěn)定性，具有較低化學穩(wěn)定性的碳化物在粘結相中表現(xiàn)出較高的飽和濃度。實踐證明，控制WC晶粒長大抑制劑的抑制效果以VC 最好，其次是Cr3C2、NbC、TaC。 美國Rutgers大學通過大量實驗發(fā)現(xiàn)WC-9.8Co-0.8 Cr3C2-0.4VC 的超細硬質合金的性能比單獨添加VC或Cr3C2要好。近年來，R. k. sakangi 等人研制出一種新的抑制劑（又稱Master 合金）。他們把難熔金屬碳化物（如VC、Cr3C2）加入到富Co 基體中形成的固溶體作為抑制劑。這種固溶體抑制劑能夠使納米WC晶粒得到有效控制,主要原因在于： 1.抑制劑碳化物在納米復合材料中分散極為均勻，從而保證了燒結時WC 晶粒長大得到更加有效的控制； 2.加有抑制劑碳化物的富Co基體熔點降到1200 C 以下； 3.可能在液相Co中形成了穩(wěn)定的金屬／非金屬原子團，即W、V、Cr／C 原子團。這種原子團阻礙了W和C 原子從一個晶粒向另一個毗鄰晶粒的液相遷移，從而進一步降低了WC 晶粒的長大速度。這一因素可能是決定性因素。以固溶體形式加入的合金各項性能指標較好，抗彎強度有較大的提高。 抑制劑對合金的性能有顯著的影響，添加量相同時，添加VC的合金比加Cr3C2的合金有更高的硬度，但抗彎強度則要低些；在加VC的合金中，WC晶粒更細，合金的硬度更高；加Cr3C2時，WC 顆粒較粗，由于Cr3C2固溶在粘結相中的相對含量增加，合金中粘結相的平均自由程增加，此時，合金有更高的斷裂韌性。 由于各種添加劑對合金性能的影響效果不同，通?？紤]同時添加兩種或多種抑制劑。一般來說，需要優(yōu)良的綜合性能的合金，可添加VC+ Cr3C2兩種抑制劑。日本東芝公司研究的WC+0.6% Cr3C2+15%CO 合金，抗彎強度達到5000 MPa ；如果對合金的抗壓強度、斷裂韌性、抗蠕變性、抗氧化性和耐腐蝕性等性能有一定要求，添加（Ta/Nb）C 或Cr3C2對超細硬質合金有較好的效果。 添加0.2％的Cr3C2硬質合金抗彎強度降低300MPa，添加量超過0.2％則合金的抗彎強度繼續(xù)下降。VC含量較低(0.1％)時，合金的抗彎強度下降很小，合金的耐磨性有了明顯的提高，隨著VC 添加量的增加，耐磨性也隨之提高，當添加量為0.4％時，磨損體積達到最小值，比未添加的硬質合金耐磨性提高了40％左右。 硬質合金生產工藝每一個細節(jié)都會影響到合金性能，嚴格控制每一道生產工序，保障硬質合金產品的最佳使用性能是合金生產廠家最基本的責任和義務。 本文由株洲三鑫硬質合金生產有限公司http://www.allykey.com發(fā)表，如需轉載請注明出處！ 上一頁：鎢鋼圓刀片的種類與應用
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