硬质合金微观结构
- 格式：pptx
- 大小：2.76 MB
- 文档页数：27
下载文档原格式
合集下载
kg7硬质合金密度
kg7硬质合金密度密度的定义密度是物体单位体积的质量，用符号ρ表示。
在物理学中，密度是一个重要的物理量，用来描述物体的紧密程度。
密度的计算公式为：ρ=m V其中，ρ表示密度，m表示物体的质量，V表示物体的体积。
kg7硬质合金的特性1. kg7硬质合金的基本介绍kg7硬质合金是一种采用钨碳化物（WC）和钴（Co）为主要成分的硬质合金材料。
它具有高硬度、高强度、高耐磨性等优良特性，被广泛应用于切削工具、矿山工具、冲击工具等领域。
2. kg7硬质合金的组成kg7硬质合金主要由钨碳化物（WC）和钴（Co）组成。
钨碳化物是一种具有高硬度和高熔点的化合物，可以增加合金的硬度和耐磨性；钴是一种具有良好塑性和韧性的金属，可以增加合金的韧性和强度。
3. kg7硬质合金的制备工艺kg7硬质合金的制备主要包括粉末冶金和烧结工艺。
粉末冶金是将钨碳化物和钴的粉末按一定比例混合，并通过球磨、干燥等工艺得到均匀的混合粉末；然后将混合粉末压制成坯体，并经过高温烧结，使粉末颗粒结合成坚固的合金。
4. kg7硬质合金的密度kg7硬质合金的密度一般在13.5~14.9 g/cm³之间。
由于钨碳化物和钴具有较高的密度，因此kg7硬质合金的密度较大。
密度的增大使得kg7硬质合金具有更高的质量和更好的耐磨性能。
kg7硬质合金密度的影响因素1. 成分的影响kg7硬质合金的密度受到成分的影响。
钨碳化物和钴的含量越高，合金的密度也越大。
因此，在制备kg7硬质合金时，可以通过调整钨碳化物和钴的比例来控制合金的密度。
2. 烧结温度的影响烧结温度对kg7硬质合金的密度也有一定的影响。
在烧结过程中，高温可以促使粉末颗粒更好地结合，从而增加合金的密度。
然而，过高的烧结温度可能会导致合金的晶粒长大，影响硬质合金的硬度和韧性。
3. 微观结构的影响kg7硬质合金的微观结构也会对密度产生影响。
如果合金中的钨碳化物颗粒分布均匀，与钴基体结合紧密，那么合金的密度就会较高。
《硬质合金-》课件
《硬质合金》PPT课件
硬质合金，也称为钨钢，是一种高硬度、高耐磨损的材料，广泛应用于切削 工具、矿山机械、石油钻采工具等领域。
介绍硬质合金的概念和发展历史
1 概念定义和特点
硬质合金是由金属硬质相和结合相组成的复 合材料，具有优异的硬度、耐磨性和耐腐蚀 性。
2 发展历史回顾
硬质合金的历史可以追溯到20世纪初，经过 多年的研发和改进，如今已成为重要的工程 材料。
硬质合金具有优异的硬度、耐磨性、耐腐蚀 性和热稳定性，适用于各种恶劣的工作环境。
硬质合金在高温和高压条件下仍能保持较好 的硬度和强度，适用于高速切削和重载工况。
硬质合金的应用领域和案例分析
制造行业中的应用
硬质合金广泛应用于切削工具、模具、矿山机 械等领域，提高生产效率和降低成本。
典型应用案例分析
以切削工具为例，硬质合金刀具在加工高硬度 材料和复杂形状零件时表现出色，提供了更高 的精度和寿命。
硬质合金的发展趋势和展望
1
未来发展方向
将更多先进材料和制造技术应用于硬质合金，提高硬质合金的性能和适用范围。
2
对未来的展望和分析
硬质合金在工程领域有着广阔的应用前景，随着各行业的需求增加，硬质合金的 市场潜力巨大。
总结与展望
通过本次PPT课件的学习，我们对于硬质合金的概念、组成、性能和应用有了 更深入的了解。在未来，硬质合金将持续发展，为各行业带来更多创新和突 破。
硬质合金的组成和制备式
1 主要成分介绍
硬质合金的主要成分是金属硬质相（钨碳化 物）和结合相（钴、镍等），不同成分比例 会影响其性能。
2 常见制备方式
硬质合金的制备方式包括粉末冶金、溶液法、 化学气相沉积等，每种方式都有其适用的场 景和优劣势。
硬质合金，也称为钨钢，是一种高硬度、高耐磨损的材料，广泛应用于切削 工具、矿山机械、石油钻采工具等领域。
介绍硬质合金的概念和发展历史
1 概念定义和特点
硬质合金是由金属硬质相和结合相组成的复 合材料，具有优异的硬度、耐磨性和耐腐蚀 性。
2 发展历史回顾
硬质合金的历史可以追溯到20世纪初，经过 多年的研发和改进，如今已成为重要的工程 材料。
硬质合金具有优异的硬度、耐磨性、耐腐蚀 性和热稳定性，适用于各种恶劣的工作环境。
硬质合金在高温和高压条件下仍能保持较好 的硬度和强度，适用于高速切削和重载工况。
硬质合金的应用领域和案例分析
制造行业中的应用
硬质合金广泛应用于切削工具、模具、矿山机 械等领域，提高生产效率和降低成本。
典型应用案例分析
以切削工具为例，硬质合金刀具在加工高硬度 材料和复杂形状零件时表现出色，提供了更高 的精度和寿命。
硬质合金的发展趋势和展望
1
未来发展方向
将更多先进材料和制造技术应用于硬质合金，提高硬质合金的性能和适用范围。
2
对未来的展望和分析
硬质合金在工程领域有着广阔的应用前景，随着各行业的需求增加，硬质合金的 市场潜力巨大。
总结与展望
通过本次PPT课件的学习，我们对于硬质合金的概念、组成、性能和应用有了 更深入的了解。在未来，硬质合金将持续发展，为各行业带来更多创新和突 破。
硬质合金的组成和制备式
1 主要成分介绍
硬质合金的主要成分是金属硬质相（钨碳化 物）和结合相（钴、镍等），不同成分比例 会影响其性能。
2 常见制备方式
硬质合金的制备方式包括粉末冶金、溶液法、 化学气相沉积等，每种方式都有其适用的场 景和优劣势。
矫顽磁力对硬质合金的影响
矫顽磁力对硬质合金的影响引言：硬质合金是一种具有优异性能的材料，广泛应用于机械加工、矿山工具、石油工具等领域。
而矫顽磁力是硬质合金中的重要参数之一，它对硬质合金的性能和应用具有重要的影响。
本文将探讨矫顽磁力对硬质合金的影响，并对其机理进行解析。
一、矫顽磁力的定义与意义1.1 矫顽磁力的定义矫顽磁力是指在外加磁场作用下，材料磁化强度达到最大值所需的磁场强度。
在硬质合金中，矫顽磁力决定了其磁性能和磁导率。
1.2 矫顽磁力的意义矫顽磁力是硬质合金具有磁性的重要指标，它直接影响着硬质合金的磁导率、磁饱和磁感应强度等性能。
矫顽磁力越大，表明硬质合金抵抗磁化的能力越强，使其具有更好的抗磁性能。
二、矫顽磁力与硬质合金的关系2.1 矫顽磁力与硬质合金成分的关系硬质合金的成分对其磁性能和矫顽磁力有着直接的影响。
通常情况下，硬质合金的矫顽磁力随着钴含量的增加而增加。
这是因为钴具有较高的矫顽磁力，能够增强硬质合金的抗磁性能。
2.2 矫顽磁力与硬质合金微观结构的关系硬质合金的微观结构对矫顽磁力也有着重要的影响。
一般来说，硬质合金晶粒越细小，其矫顽磁力越大。
这是因为细小晶粒能够增加晶界的数量，阻碍磁化过程，从而提高矫顽磁力。
2.3 矫顽磁力与硬质合金烧结工艺的关系烧结工艺是硬质合金制备过程中的重要环节，对矫顽磁力也有一定影响。
一般来说，合理的烧结工艺能够提高硬质合金的致密度和显微硬度，从而增加矫顽磁力。
三、矫顽磁力对硬质合金性能的影响3.1 矫顽磁力对硬质合金磁导率的影响矫顽磁力的增加可以提高硬质合金的磁导率。
磁导率是材料磁化过程中的重要参数，影响着材料的磁化效果。
矫顽磁力越大，硬质合金的磁导率越高，使其在磁场中的磁化效果更好。
3.2 矫顽磁力对硬质合金磁饱和磁感应强度的影响矫顽磁力的增加可以提高硬质合金的磁饱和磁感应强度。
磁饱和磁感应强度是材料在饱和磁场下的磁化强度，是硬质合金的重要性能之一。
矫顽磁力越大，硬质合金的磁饱和磁感应强度越高，使其在磁场中的应用范围更广。
硬质合金、淬火、回火、钴相、力学性能
摘要本文采用扫描电镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）、X 射线衍射（X-ray diffractometry，XRD）和电子探针（electron probe microanalysis，EMPA）等分析手段，研究了淬火和回火处理对WC-20Co硬质合金的微观结构与力学性能的影响。
结果表明：在一定温度范围内，淬火温度越高，材料的硬度和抗弯强度也越高；当淬火温度达到1350℃时，其硬度和抗弯强度开始下降。
在淬火温度一定的条件下，回火温度越高，钴相中保留的高温相α-Co含量和固溶的W含量越低，材料的力学性能也随之降低。
对比不同淬火介质后发现，相比于油淬，水淬处理更有助于提高材料的综合性能。
关键词硬质合金；淬火；回火；钴相；力学性能硬质合金是由难熔金属的硬质碳化物（如WC、TiC、NbC、TaC、VC等）和粘结金属或合金（Co、Fe和Ni等），通过粉末冶金工艺制成的一种金属陶瓷复合材料。
硬质合金具有硬度高、强度和韧性较好、耐热、耐磨、耐腐蚀等一系列优良性能，作为刀具材料得到广泛应用，被称为“工业的牙齿”[1]。
但是，硬质合金的硬度与韧性之间存在矛盾；如何在保证高硬度的前提下提高其韧性，一直是研究者所关注的课题。
国内外的研究表明，热处理在这方面可以发挥独特的作用[2]。
在WC-Co硬质合金中，WC是W和C化学计量比接近1；1的相对稳定的化合物，热处理前后材料性能的变化主要来源于对钴相成分和结构的调控[3]。
Gu等人[4]将WC-11Co硬质合金在1250℃高温(Ar气氛)保温1h，进行油淬后发现：钴相中ɑ-Co比例和W在钴中的固溶含量增加，抗弯强度明显增加。
研究表明[5-7]：含钴量不同的硬质合金（YG5、YG10、YG14、YG15等）在经历淬火回火后，其抗弯强度和冲击韧性均可出现不同程度的提高。
尽管WC-Co硬质合金的淬火处理可以改善合金的综合性能，但目前对热处理后性能变化的影响机制研究仍不够全面。
超粗晶硬质合金的显微结构和力学性能
超粗晶硬质合金的显微结构和力学性能吴冲浒;聂洪波;曾祺森;肖满斗【摘要】以超粗碳化钨粉和球形钴粉为原料，通过真空液相烧结工艺制备钴含量分别为7％和10％（质量分数）的超粗晶硬质合金。
利用光学显微镜和SEM观察并研究超粗晶硬质合金的显微结构；测定并计算材料力学性能与显微组织参量间的关系。
结果表明：超粗晶硬质合金中WC晶粒呈圆角形或等轴形，分布均匀；临界裂纹长度与WC平均晶粒度相近，导致横向抗弯强度降低；圆角形WC晶粒和较大粘结相平均自由程的存在使裂纹产生偏转、分叉和不连续现象，提高了材料的断裂韧性。
【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2013(018)002【总页数】7页(P198-204)【关键词】硬质合金;超粗晶;显微结构;力学性能;临界裂纹【作者】吴冲浒;聂洪波;曾祺森;肖满斗【作者单位】;;;;【正文语种】中文【中图分类】TB302.3超粗晶硬质合金是指WC平均截线晶粒度(dWC)大于6μm的硬质合金[1]。
这种合金具有优异的热传导性、抗热冲击性和抗热疲劳性[2−3]，是理想的矿用和工程用材料，也是硬质合金的发展方向之一。
超粗碳化钨粉末在球磨过程中会发生破碎，粒度大幅减小，所以制备超粗晶硬质合金比较困难。
例如，在文献[3−4]中，即便采用大于20μm的碳化钨粉为原料，制备的合金晶粒度也仅为3～6μm；文献[5]采用“纳米粉末溶解法”成功制备了超粗晶硬质合金。
应用超粗晶硬质合金需要对这种合金的显微结构和力学性能有全面、深入的理解，但有关超粗晶硬质合金力学性能的报道还比较少。
文献[6]曾报道过WC晶粒度分别为20μm和30μm的硬质合金的应力−应变行为，认为超粗晶硬质合金具有一定的塑性。
为通过测定超粗晶硬质合金的常规力学性能，确定这些性能与组织结构之间的关系，本研究采用传统粉末冶金和真空烧结的方法制备超粗晶硬质合金，测定超粗晶硬质合金的硬度、抗弯强度和断裂韧性等力学性能，研究其力学性能与显微结构之间的关系。
抗冲击硬质合金的研究
抗冲击硬质合金的研究篇一咱今天就唠唠这抗冲击硬质合金。
这玩意儿听起来挺高大上，其实跟咱生活还真有点联系。
就说上次我去五金店买工具，看到那些个锤子、钻头啥的，就寻思着这些东西咋就这么经用呢？后来一打听，原来是有些用了抗冲击硬质合金。
当时我就好奇，这合金到底啥做的，咋就这么厉害？我就开始自己瞎琢磨，还真找了些资料。
这抗冲击硬质合金啊，主要成分有钴、钨、钛这些金属。
你看这钨，硬度那是杠杠的，就像咱生活里的硬骨头，难啃得很。
而钴呢，就像是把这些硬骨头黏在一起的胶水，让合金既有硬度又有韧性。
钛这东西也不简单，轻还结实，给合金加了不少分。
我想起小时候玩弹弓，用普通石头当子弹，没几下石头就碎了。
但要是这抗冲击硬质合金做成弹弓的子弹，估计能玩好一阵子。
为啥呢？因为这合金抗冲击啊！它里面的那些金属原子就像是一群训练有素的士兵，当受到冲击时，它们不是各自乱跑，而是互相拉扯、支撑，共同抵抗外力。
有一次我不小心把一个合金的小零件掉地上了，本以为会摔出个坑或者裂缝啥的，结果啥事没有。
这就跟它的内部结构有关。
它的晶体结构就像是一个紧密编织的网，外力来了，能分散到各个地方，而不是集中在一个点上。
不像那些普通金属，一敲就一个坑，跟纸糊的似的。
咱再说说这合金的加工。
要把这些金属混合在一起制成合金，那可不容易。
就像做饭，每种调料放多少得拿捏得准。
温度、压力都得控制好，不然做出来的合金要么太脆，要么太软。
这就好比烤蛋糕，火大了就糊了，火小了又不熟。
在实际应用里，像矿山的钻头，每天都要经受无数次的冲击。
要是普通金属，没几下就报废了。
但抗冲击硬质合金做的钻头，就能在那恶劣的环境下坚持好久。
还有建筑工地上的那些冲击钻，没这合金，估计工人师傅得天天换钻头，那得多耽误事。
这抗冲击硬质合金啊，虽然咱平时不太注意它，但它确实在很多地方默默地发挥着大作用。
从小小的工具到大型的工业设备，它都在坚守岗位，就像一个不起眼但很靠谱的朋友，关键时刻从不掉链子。
国家标准《硬质合金 显微结构的金相测定 第3部分》-编制说明(讨论稿)
《硬质合金显微组织的金相测定第3部分：Ti（C,N）和WC立方碳化物基硬质合金显微组织的金相测定》国家标准编制说明一、工作简况1.1任务来源根据国家标准化管理委员会《国家标准委关于下达2018年第二批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018]41号）文及全国有色金属标准化技术委员会《关于转发2019年第一批有色金属国家、行业、协会标准制（修）订项目计划的通知》（有色标委［2019］10号）文的要求，由厦门金鹭特种合金有限公司负责修订国家标准《第3部分：Ti（C,N）和WC/立方结构碳化物类硬质合金的显微组织结构的金相测定》，该项目编号为20184704-T-610。
按计划要求，本部分完成时间为2020年。
1.2《硬质合金显微组织的金相测定第3部分：Ti（C,N）和WC/立方结构碳化物类硬质合金的显微组织结构的金相测定》简介硬质合金的显微组织的金相测定是判断硬质合金内部质量好坏的关键指标之一。
本部分规定了仅使用光学或电子显微镜来测定Ti(C,N)类硬质合金和包含其他立方相的WC/Co类硬质合金显微结构的金相测定方法。
此方法主要用于烧结后的硬质合金（烧结碳化物硬质合金或金属陶瓷），此种合金的主要硬质相为无机碳化物和氮化物。
此方法使用截线法来测定晶粒的尺寸和分布。
GB/T 3488《硬质合金显微组织的金相测定》分为四个部分：——第1部分：金相照片和描述；——第2部分：WC晶粒尺寸的测量；——第3部分：Ti（C,N）和WC/立方结构碳化物类硬质合金的显微组织结构的金相测定；——第4部分：孔隙度、渗碳相和η相组成的描述。
本部分为GB/T 3488的第3部分，本部分使用翻译法等同采用ISO 4499-3：2016 《硬质合金显微结构的金相测定第3部分：Ti（N,C）、WC/立方碳化物类硬质合金显微结构的金相测定》。
本部分为新增的全新内容，很好得补充了老标准的不足之处，且对统一行业内检测方法和判断方法将起着重要的指导作用，对我国总体硬质合金质量的提高有一定的帮助。
两相WC_Ni硬质合金的成分和结构
（ ５） ４
由式（ １１） ２ 及式（ ５） ４ 得
ＷＣ＝０．０６１３－ ０．０７４３ＷＮｉ＋１．９０×１０－５·４"#
（ ５） ５
由式（ １１） ２ 和式（ １２） １ 得
! ＷγＷ＝
［０．８０５ＷＮｉ＋（１－ １．５６×１０４·Ｄ－１）］／［１．８０５ＷＮｉ＋（１－ １．５６×１０４·Ｄ－１）］ （８．７０×１０－４·４"#－ ０．５９３ＷＮｉ）／（８．７０×１０－４·４"#－ ３．３８ＷＮｉ）
第１期
刘寿荣：两相 ＷＣ－ Ｎｉ 硬质合金的成分和结构
·３·
由式（ １１） ２ 和上式得
Ｗγ＝１．２１ＷＮｉ－ ３．１１×１０－４·４"#
（４）４
由式（ ４） ３、式（ ３） 和式（ ５） １ 得
ＷＣ＝５．８０×１０－５·４"#－ １．９６×１０３·Ｄ－１＋０．１８６７ （ ５） ３
＝９．５６×１０２·Ｄ－１－ ０．１１０６ＷＮｉ
（１－ ０．０５２６ＷＮ０ｉ）
（ ５） ６
说明， 单用密度测定值能精确计算确定牌号（ ＷＮ０ｉ） 的
ＷＣ－ Ｎｉ 合金在全部两相区成分 范 围 内 合 金 的 真 实
镍含量、γ相含量、碳含量和 γ相中的钨浓度。
３ 结果和讨论
３．１ 成分特征
３．１．１ 基本关系式
两相 ＷＣ－ Ｎｉ 硬质合金是由近游离态的 ＷＣ 硬
质相和镍基 Ｎｉ－ Ｗ－ Ｃ 固溶体 γ相组成。根据多相混
合物致密体的密度求值公式（“加和定理”） ， 可得合
金密度 Ｄ（ ｋｇ·ｍ－３）、ＷＣ 密度（ １５６００ｋｇ·ｍ－３）、γ相体积
分数 ｆγ和质量分数 Ｗγ间的关系：
２实验
在氢气保护下经液相烧结制备镍含量和碳含量 不同的 ＷＣ－ Ｎｉ 硬质合金试样。通过 Ｘ 射线衍射分析 和密度测定选择两相试样， 用扫描电镜进行体视学 测量确定显微结构参数， 对照用不同磁感应测试系
WC-Ni硬质合金的显微结构参数
WC-Ni硬质合金的显微结构参数
刘寿荣
【期刊名称】《理化检验-物理分册》
【年(卷),期】2006(042)002
【摘要】通过对两相WC-Ni硬质合金和Ni-W-Cγ相模拟合金试样的X射线衍射相分析,扫描电镜显微结构参数的体视学测量及性能测试,建立了显微结构参数间的定量关系式及维氏硬度与显微结构参数间的Hall-Petch型关系式.结果表明,γ相平均自由程λ与WC晶粒邻接度CWC间存在反向对应关系、与γ相体积分数fγ和WC平均晶粒尺寸LWC间存在正向对应关系,说明fγ和LWC对λ～CWC实验关系的影响在测量误差范围内,因而用CWC(或λ)、fγ和LWC中任意两个参数都可准确表征两相WC-Ni硬质合金的结构特征;合金的维氏硬度与显微结构参数的关系可用混合物规则,通常用HV=3 560+7.00λ-1/2=3 560+2 163·(1-CWC)-1.85=3 560+23.7·(f-1γ-1)0.40·L-0.40WC亦能满足测定精度的要求.
【总页数】4页(P68-71)
【作者】刘寿荣
【作者单位】天津硬质合金研究所,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】TB303
【相关文献】
1.无损鉴定WC-Co硬质合金显微结构参数的物理基础 [J], 刘寿荣
2.WC-Ni硬质合金密封圈损伤失效研究 [J], 赵永强;彭金方;蔡振兵;刘建华;杨文锦;朱旻昊
3.涂层WC-Ni硬质合金刀具的显微结构及性能 [J], 李宁;宋相宇;熊计;郭智兴
4.WC-Co硬质合金的显微结构参数 [J], 刘寿荣
5.混合稀土CeLa对WC-Ni硬质合金性能和显微结构的影响 [J], 熊继;沈保罗因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Xs Xc 7.3599当量总碳% 44.1568 0.1472 Xc
式中： Xs-烧结后碳化物的平均晶粒度； Xc-烧结前碳化物的平均晶粒度。
钴粘结相结构对合金性能的影响
✓ 钴在417℃左右会发生同素异晶转变，一种马氏体相变类型转变，在相变 温度Ms以上，f.c.c.结构的α相是稳定相，在相变温度Ms以下，h.c.p.结构的ε 相是稳定相。 ✓ h.c.p.结构金属往往塑性较差，而且h.c.p.结构的ε-Co，其c/a之值约等于 1.6223，所以ε-Co与α-Co相比，其独立滑移系少，形变协调性较差，塑性及 韧性较低。当Co中α相含量从26%降至4%时，试样的延伸率就从50%降至 7%。因此，应尽可能多地保留α-Co到室温而提高钴的性能。 ✓ 硬质合金中的钴相，由于溶入了W和C，其α→ε相变温度和程度会发生一 定的变化。然而，相变总会发生。例如，在硬质合金刀具表面那些变形力涉 及的部位，钴的α→ε相变不可避免，因为塑性变形会大大降低。这些ε-Co存 在无疑会对合金的物理机械性能和耐磨性产生不良影响。
WC晶粒度的影响因素
✓ 原始粒度：原始粒度越细，烧结时越易长大。当原始粉末粒度分布很广，特别是有
大量细颗粒WC存在时，烧结时出现异常长大的晶粒数较多。 ✓ 杂质：含量仅10ppm左右的Fe杂质会促使烧结时WC晶粒长大。约0.3%的Ni和Cr能 分别使烧结时WC晶粒发生明显的粗化和细化。 ✓ 碳含量：碳含量对合金碳化物晶粒的影响极为显著。普通认为随碳含量增加，烧结 时碳化物的长大更为严重。 ✓ 下式可定量描述碳含量对烧结时碳化物晶粒长大程度的影响：
硬质合金中的相：硬质相
✓ WC的颗粒形状受合金含碳量和含钴量的影响。随含碳量的增高，在 1450oC下烧结2h，WC晶粒择优生长而呈现矩形形状。
✓ 烧结时间增加到8h时，粗大WC颗粒开始呈现三角形棱柱体状，而含碳 量低时，WC颗粒主要为阶梯状的棱柱体。
硬质合金中的相：硬质相
✓ 由于表面张力大小的差别，多元硬质合金中的TiC、TaC和NbC等 硬质相晶粒更为接近圆形或卵形。此外，金相观察显示，WC相 呈白亮颗粒，而立方相碳化物呈灰白色晶粒。
钴的弥散强化
✓ 适当氧化物的加入能改善钴及钴合金的高温抗蠕变性能。钴在高温下蠕变 抗力的增加是由于氧化物弥散相引起了位错的塞积，从而使位错的攀移受阻， 蠕变速度也就降低了。 ✓ 当钴中含有适量氧化物时，不仅强度得到提高，其塑性也得到显著改善。 弥散相越细，分布越均匀，合金的室温和高温性能就越好。合金塑性的改善 可能是由于弥散相对位错运动有阻碍抑制了钴的α-Co→ε-Co相变。
钴及钴相的强化
钴及钴相强化主要包括合金化和弥散强化等方法控制α-Co→ε-Co相变。 ✓ 钴的合金化： • 当钴中含有1%的Fe、W、Al、Ti、Zr、Nb和Ta时，α相的含量会有不同程度的增加。
• 当钴中有6%的Fe、Ti或10%的Ta时，合金中α相含量超过80%。α相含量的增加一般 均伴有合金强度与延伸率的改善，但也有例外当钴中含有1%的Ni或W时，虽然α相含 量增加，强度和延伸率反而下降；而当含有6%Fe时，虽然合金结构以α相为主，延伸 率大大提高，但强度却有所降低。 • 一般认为，某些合金元素之所以能抑制钴的α→ε相变，增加α-Co相含量。这是因为 这些元素偏聚在钴相内的位错上，有效地提高钴的层错能，从而减少层错宽度，使 h.c.p.结构的相形核发生困难。 • X衍射分析表明，钴相中α-Co相含量比纯钴中的要多，而且钴相中α-Co→ε-Co相变 的转变温度也提高到了750℃左右。因此，钴相中溶解的W和WC对-Co有一定的稳定 作用。
硬质合金中的相：硬质相
✓ WC属于不等轴相，在液相烧结过程中的溶解和析出具有方向性，从而使 得硬质合金中的WC颗粒几何形状大小不一，呈现棱角状。
✓ 棱角的存在导致应力分布极不均匀，引起应力集中，影响硬质合金的韧性。 ✓ 经热处理可改善WC相的棱角结构，例如经过淬火处理，WC在Co的溶解
度增加，而其溶解通常发生在棱角处。
钴中弥散分布的稀土氧化物质点就在一定程度上抑制了α-Co→ε-Co相变， 使钴的强度和塑性得到提高。
γ相晶粒度对合金性能的影响
✓ γ相晶粒越细，合金的抗弯强度越高，且当钴含量越高时越明显，即γ相细化 强化机理。 ✓ 粘结相晶粒度一定时，在低温条件下，WC越细，其蠕变强度越高。相比较， 高温下WC越细，其蠕变强度却越低。 ✓ 无论WC晶粒度多大，在各种温度下合金的蠕变强度均随粘结相晶粒度增大 而提高。
影响硬质合金微观结构的因素
✓ 碳化物相、黏结相的化学成分。 ✓ 碳化物颗粒的大小、形状及其分布状况。 ✓ 碳化物与黏结物的相对比例。 ✓ 各碳化物的相互溶解程度。 ✓ 渗碳和脱碳。 ✓ 扩散或偏析引起的成分和结构变化。 ✓ 整个工艺过程，尤其是球磨、烧结工艺及原料的类型。 ✓ 烧结后涂覆的表面层或扩散层。
稀土氧化物的影响
✓ 当钴基体中含有0.1~1%(wt)CeO2、La2O3、Y2O3弥散质点时，钴的抗拉强 度、硬度和延伸率均得到提高，尤其0.3%CeO2的加入可使抗拉强度和延伸率 分别提高18.7%和80.4%。此外稀土氧化物含量增加的同时，α-Co的含量也 在增加，最多可增加151.8%，这与钴的强度，特别是塑性的改善有密切关系。 ✓ α-Co→ε-Co相变发生时，母相中的层错对形核作用很大。电镜观察也表明， 相的形核是层错在相邻面扩展的结果。 ✓ 当钴中分布有适量的稀土氧化物弥散质点时，一方面质点以安塞尔或奥罗 万机制阻碍位错运动，从而使依赖位错运动的固态相变受阻；另一方面，这 些质点还容易钉扎在各种缺陷上，或占据母相的形变中心，从而减少了潜在 核坯数量，同时还使马氏体胚芽或马氏体片的界面不易迁移。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
WC晶粒度对合金性能的影响
✓ WC晶粒度的增大会导致合金硬度的持续下降；而WC晶粒的增大在一定限度 内会使合金强度增高，过此限度后则会使合金强度下降。 ✓ 这说明为了为什么对普通WC-Co合金，硬度和抗弯强度难以同时兼顾。 ✓ 特殊方法制造的超细晶粒合金的硬度、强度均比相同成分的普通合金高。一 般硬度要高1.5~2HRA硬度值，抗弯强度要高60~80kg/mm2，高温硬度、抗压 强度也高得多。）
式中： Xs-烧结后碳化物的平均晶粒度； Xc-烧结前碳化物的平均晶粒度。
钴粘结相结构对合金性能的影响
✓ 钴在417℃左右会发生同素异晶转变，一种马氏体相变类型转变，在相变 温度Ms以上，f.c.c.结构的α相是稳定相，在相变温度Ms以下，h.c.p.结构的ε 相是稳定相。 ✓ h.c.p.结构金属往往塑性较差，而且h.c.p.结构的ε-Co，其c/a之值约等于 1.6223，所以ε-Co与α-Co相比，其独立滑移系少，形变协调性较差，塑性及 韧性较低。当Co中α相含量从26%降至4%时，试样的延伸率就从50%降至 7%。因此，应尽可能多地保留α-Co到室温而提高钴的性能。 ✓ 硬质合金中的钴相，由于溶入了W和C，其α→ε相变温度和程度会发生一 定的变化。然而，相变总会发生。例如，在硬质合金刀具表面那些变形力涉 及的部位，钴的α→ε相变不可避免，因为塑性变形会大大降低。这些ε-Co存 在无疑会对合金的物理机械性能和耐磨性产生不良影响。
WC晶粒度的影响因素
✓ 原始粒度：原始粒度越细，烧结时越易长大。当原始粉末粒度分布很广，特别是有
大量细颗粒WC存在时，烧结时出现异常长大的晶粒数较多。 ✓ 杂质：含量仅10ppm左右的Fe杂质会促使烧结时WC晶粒长大。约0.3%的Ni和Cr能 分别使烧结时WC晶粒发生明显的粗化和细化。 ✓ 碳含量：碳含量对合金碳化物晶粒的影响极为显著。普通认为随碳含量增加，烧结 时碳化物的长大更为严重。 ✓ 下式可定量描述碳含量对烧结时碳化物晶粒长大程度的影响：
硬质合金中的相：硬质相
✓ WC的颗粒形状受合金含碳量和含钴量的影响。随含碳量的增高，在 1450oC下烧结2h，WC晶粒择优生长而呈现矩形形状。
✓ 烧结时间增加到8h时，粗大WC颗粒开始呈现三角形棱柱体状，而含碳 量低时，WC颗粒主要为阶梯状的棱柱体。
硬质合金中的相：硬质相
✓ 由于表面张力大小的差别，多元硬质合金中的TiC、TaC和NbC等 硬质相晶粒更为接近圆形或卵形。此外，金相观察显示，WC相 呈白亮颗粒，而立方相碳化物呈灰白色晶粒。
钴的弥散强化
✓ 适当氧化物的加入能改善钴及钴合金的高温抗蠕变性能。钴在高温下蠕变 抗力的增加是由于氧化物弥散相引起了位错的塞积，从而使位错的攀移受阻， 蠕变速度也就降低了。 ✓ 当钴中含有适量氧化物时，不仅强度得到提高，其塑性也得到显著改善。 弥散相越细，分布越均匀，合金的室温和高温性能就越好。合金塑性的改善 可能是由于弥散相对位错运动有阻碍抑制了钴的α-Co→ε-Co相变。
钴及钴相的强化
钴及钴相强化主要包括合金化和弥散强化等方法控制α-Co→ε-Co相变。 ✓ 钴的合金化： • 当钴中含有1%的Fe、W、Al、Ti、Zr、Nb和Ta时，α相的含量会有不同程度的增加。
• 当钴中有6%的Fe、Ti或10%的Ta时，合金中α相含量超过80%。α相含量的增加一般 均伴有合金强度与延伸率的改善，但也有例外当钴中含有1%的Ni或W时，虽然α相含 量增加，强度和延伸率反而下降；而当含有6%Fe时，虽然合金结构以α相为主，延伸 率大大提高，但强度却有所降低。 • 一般认为，某些合金元素之所以能抑制钴的α→ε相变，增加α-Co相含量。这是因为 这些元素偏聚在钴相内的位错上，有效地提高钴的层错能，从而减少层错宽度，使 h.c.p.结构的相形核发生困难。 • X衍射分析表明，钴相中α-Co相含量比纯钴中的要多，而且钴相中α-Co→ε-Co相变 的转变温度也提高到了750℃左右。因此，钴相中溶解的W和WC对-Co有一定的稳定 作用。
硬质合金中的相：硬质相
✓ WC属于不等轴相，在液相烧结过程中的溶解和析出具有方向性，从而使 得硬质合金中的WC颗粒几何形状大小不一，呈现棱角状。
✓ 棱角的存在导致应力分布极不均匀，引起应力集中，影响硬质合金的韧性。 ✓ 经热处理可改善WC相的棱角结构，例如经过淬火处理，WC在Co的溶解
度增加，而其溶解通常发生在棱角处。
钴中弥散分布的稀土氧化物质点就在一定程度上抑制了α-Co→ε-Co相变， 使钴的强度和塑性得到提高。
γ相晶粒度对合金性能的影响
✓ γ相晶粒越细，合金的抗弯强度越高，且当钴含量越高时越明显，即γ相细化 强化机理。 ✓ 粘结相晶粒度一定时，在低温条件下，WC越细，其蠕变强度越高。相比较， 高温下WC越细，其蠕变强度却越低。 ✓ 无论WC晶粒度多大，在各种温度下合金的蠕变强度均随粘结相晶粒度增大 而提高。
影响硬质合金微观结构的因素
✓ 碳化物相、黏结相的化学成分。 ✓ 碳化物颗粒的大小、形状及其分布状况。 ✓ 碳化物与黏结物的相对比例。 ✓ 各碳化物的相互溶解程度。 ✓ 渗碳和脱碳。 ✓ 扩散或偏析引起的成分和结构变化。 ✓ 整个工艺过程，尤其是球磨、烧结工艺及原料的类型。 ✓ 烧结后涂覆的表面层或扩散层。
稀土氧化物的影响
✓ 当钴基体中含有0.1~1%(wt)CeO2、La2O3、Y2O3弥散质点时，钴的抗拉强 度、硬度和延伸率均得到提高，尤其0.3%CeO2的加入可使抗拉强度和延伸率 分别提高18.7%和80.4%。此外稀土氧化物含量增加的同时，α-Co的含量也 在增加，最多可增加151.8%，这与钴的强度，特别是塑性的改善有密切关系。 ✓ α-Co→ε-Co相变发生时，母相中的层错对形核作用很大。电镜观察也表明， 相的形核是层错在相邻面扩展的结果。 ✓ 当钴中分布有适量的稀土氧化物弥散质点时，一方面质点以安塞尔或奥罗 万机制阻碍位错运动，从而使依赖位错运动的固态相变受阻；另一方面，这 些质点还容易钉扎在各种缺陷上，或占据母相的形变中心，从而减少了潜在 核坯数量，同时还使马氏体胚芽或马氏体片的界面不易迁移。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
WC晶粒度对合金性能的影响
✓ WC晶粒度的增大会导致合金硬度的持续下降；而WC晶粒的增大在一定限度 内会使合金强度增高，过此限度后则会使合金强度下降。 ✓ 这说明为了为什么对普通WC-Co合金，硬度和抗弯强度难以同时兼顾。 ✓ 特殊方法制造的超细晶粒合金的硬度、强度均比相同成分的普通合金高。一 般硬度要高1.5~2HRA硬度值，抗弯强度要高60~80kg/mm2，高温硬度、抗压 强度也高得多。）