黏結(jié)相鋼結(jié)硬質(zhì)合金鋼結(jié)硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)分析顯微鏡
黏結(jié)相在鋼結(jié)硬質(zhì)合金中的體積含量決定鋼結(jié)硬質(zhì)合金的結(jié)構(gòu)形式。如果黏
結(jié)相的體積含量>50%,黏結(jié)相將成為鋼結(jié)硬質(zhì)合金的基體,硬質(zhì)相則分布
在黏結(jié)相基體中,形成彌散的結(jié)構(gòu)形式。如果黏結(jié)相的體積含量%50%,則
不足以成為基體,此時(shí),黏結(jié)相則浸潤(rùn),吸附和充填在硬質(zhì)相“骨架”中,
形成由硬質(zhì)相“骨架”支撐的剛性結(jié)構(gòu)。這種鋼結(jié)硬質(zhì)合金將不具有可機(jī)械
加工的性能。
黏結(jié)相的特點(diǎn)
由于黏結(jié)相的性質(zhì),在很大程度上決定了鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能,故作為
鋼結(jié)硬質(zhì)合金的黏結(jié)相,它應(yīng)滿足以下條件。
(1)黏結(jié)相對(duì)硬質(zhì)相應(yīng)有良好的潤(rùn)濕性。鋼結(jié)硬質(zhì)合金的硬質(zhì)相主要是
難熔金屬碳化物,如TiC和WC。黏結(jié)相的主要元素是Fe,和鐵族元素。潤(rùn)濕
性能是指液態(tài)金屬或合金對(duì)仍處于固體狀態(tài)的硬質(zhì)相顆粒體的浸潤(rùn)能力則表
示液態(tài)金屬或合金對(duì)固態(tài)硬質(zhì)相顆粒體完全不浸潤(rùn)。關(guān)于鐵和鐵族元素對(duì)碳
化物的潤(rùn)濕性,將在本章的鐵族金屬與碳化物的相互作用中較系統(tǒng)地論述。
在生產(chǎn)鋼結(jié)硬質(zhì)合金的燒結(jié)過(guò)程中,當(dāng)黏結(jié)相轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí),如果它能
較好地潤(rùn)濕熔點(diǎn)高得多的固相碳化物,就不僅能有效地支撐住這些碳化物顆
粒體,而且能消除鋼結(jié)硬質(zhì)合金中的孔隙,使合金達(dá)到致密化的目的。
(2)黏結(jié)相應(yīng)具有優(yōu)良的界面結(jié)合強(qiáng)度。黏結(jié)相與碳化物硬質(zhì)相的界面
,需要發(fā)生溶解析出反應(yīng)或其他化學(xué)現(xiàn)象,形成原子固溶的界面狀態(tài)。黏結(jié)
相能在高溫中溶解硬質(zhì)相,并且冷卻到室溫仍然保持一定的溶解度,例如WC
,以W和C原子的形式固溶在黏結(jié)相中,形成有限的、適當(dāng)?shù)娜芙舛�;但是�?BR>硬質(zhì)相中則不應(yīng)溶解有黏結(jié)相的成分。這樣才能保持硬質(zhì)相原有的優(yōu)良的分
子結(jié)構(gòu)。這種界面現(xiàn)象是獲得高強(qiáng)度硬質(zhì)材料的一種主要模式。
(3)黏結(jié)相不應(yīng)與碳化物發(fā)生生成脆性相的反應(yīng)。在鋼結(jié)硬質(zhì)合金生產(chǎn)
時(shí)的燒結(jié)過(guò)程中,如果二相反應(yīng)生產(chǎn)脆性相,將會(huì)改變?cè)械慕M織機(jī)構(gòu),使
難熔金屬的碳化物失去其優(yōu)異的物理化學(xué)性能,降低鋼結(jié)硬質(zhì)合金的品質(zhì)。
(4)黏結(jié)相需要較高的熔點(diǎn)。實(shí)踐表明,過(guò)低熔點(diǎn)的金屬或合金往往不
具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性。