高溫高壓對(duì)硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度有何影響
2021-05-08
來源： 原創(chuàng)
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硬質(zhì)合金是一種工具材料，它由硬質(zhì)的碳化物和軟質(zhì)的粘結(jié)相金屬組成。碳化物為硬質(zhì)合金提供承受載荷的能力和耐磨性，粘結(jié)金屬則由其室溫下的塑性變形而賦予硬質(zhì)合金耐沖擊的韌性。它結(jié)合了高硬度的難熔金屬碳化物和延展性較好的粘結(jié)金屬的優(yōu)點(diǎn)，因而具有強(qiáng)度和硬度高、耐磨性好、彈性模量高、熱膨脹系數(shù)小以及化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)良性能。
硬質(zhì)合金的應(yīng)用廣泛，幾乎在所有工業(yè)部門和各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有所應(yīng)用，已成為現(xiàn)代社會(huì)和新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的工具材料和結(jié)構(gòu)材料，例如在金屬切削加工
、石材切削加工、復(fù)合材料加工、高壓工具、金屬成型、石油鉆探、地質(zhì)勘探、采礦與筑路、國(guó)防軍工和耐磨零件等方面都有著非常廣泛的應(yīng)用。硬質(zhì)合金的出現(xiàn)引發(fā)了一場(chǎng)機(jī)械加工工業(yè)革命，被譽(yù)為“工業(yè)的牙齒”。當(dāng)前，硬質(zhì)合金因其技術(shù)含量高、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊、高檔產(chǎn)品和配套工具附加值高，以及鎢量占用鎢總量的一半以上等優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在機(jī)械工業(yè)中占據(jù)十分重要的地位。
對(duì)硬質(zhì)合金在高溫高壓處理前后的相結(jié)構(gòu)與硬度、強(qiáng)度等力學(xué)性能的關(guān)系進(jìn)行研究，得出的結(jié)果表明，硬質(zhì)合金的平均抗彎強(qiáng)度隨WC顆粒均勻性變好而升高。實(shí)驗(yàn)中硬質(zhì)合金在高溫高壓作用下WC顆粒發(fā)生重結(jié)晶長(zhǎng)大現(xiàn)象，個(gè)別WC大顆粒尺寸比原始WC大顆粒尺寸要大一些，這改變了WC顆粒均勻性，對(duì)硬質(zhì)合金的宏觀力學(xué)性能產(chǎn)生影響。
硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度與WC顆粒的平均直徑成線性關(guān)系，平均晶粒度越小，其抗彎強(qiáng)度越大；硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度與WC顆粒的均勻性有關(guān)，其WC顆粒越均勻，抗彎強(qiáng)度越大；WC顆粒平均直徑和WC顆粒分布的均勻性對(duì)WC-Co硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度影響程度相同。因此，抗彎強(qiáng)度的下降可能是由于WC晶粒的聚集增長(zhǎng)，使其平均晶粒直徑增大，導(dǎo)致WC顆粒分布不均勻從而使抗彎強(qiáng)度下降。
除了WC晶粒平均尺寸和均勻性會(huì)影響抗彎強(qiáng)度，鈷含量也是影響抗彎強(qiáng)度最主要因素之一，鈷相的減少使之前由于顆粒尺寸變化增加的抗彎強(qiáng)度又下降了。
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