什麽是硬質合金的斷裂韌性？

作爲難熔金屬鎢（W）的一種典型下游産品，硬質合金（tungsten carbide/cemented carbide）除了具有高密度、大硬度、高强度和優异紅硬性的特點之外，還有良好的斷裂韌性。

硬質合金的斷裂韌性（Fracture Toughness）是含有臨界尺寸缺陷的合金的强度測量尺度，是合金材料阻止裂紋擴展的能力，是材料抵抗脆性破壞的韌性參數，是强度和塑性的綜合表現，反映材料塑性變形和斷裂全過程中吸收能量的能力。斷裂韌性值可用應力强度因子K、能量釋放率g、裂紋尖端張開位移CTOD和J積分等描述裂紋尖端的力學狀態的單一參量來表示。

硬質合金的斷裂韌性是材料固有的特性，只與材料本身、熱處理及加工工藝有關，與裂紋本身的大小、形狀及外加應力大小無關。一般來說，斷裂韌性值越大，裂紋越難擴大；合金的斷裂韌性值隨著鈷含量的增加而變大、隨著碳化鎢顆粒度的减小而變小。另外，當裂紋尺寸一定（給定外力）時，材料的斷裂韌性值越大（若材料的斷裂韌性值越高），其裂紋失穩擴展所需的臨界應力就愈大。

材料裂紋萌生的原因：梯度結構材料中，裂紋在垂直于梯度方向上萌生，與均質材料中裂紋的萌生相似，也是裂紋尖端剪應力産生的結果。在幾何形狀和應力一定的條件下，梯度材料産生的裂紋需要更高的剪應力，這也就是說在其他因素都相同（彈性模量不同）的情况下，梯度材料的抗裂紋萌生能力比均質材料的更强。裂紋的萌生主要與材料性能和梯度結構有關。

研究表明，梯度結構合金材料的斷裂較複雜，與空間位置有關：當裂紋從富陶瓷區向富金屬區擴展時，梯度結構材料的斷裂韌性會顯著增加。

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