影响硬质合金密度的因素

硬质合金密度是指合金质量与其体积的比值,是材料中一项重要的力学性能,与材料成分、原料配比、微观结构、生产工艺、工艺参数等因素有关。一般来说,密度不同的硬质合金的应用领域也有所不一样。下面主要介绍的是合金密度的影响因素。

1.材料成分

硬质合金既可以由碳化钨粉(WC粉)和钴粉(Co粉)两种粉末组成,也可以由WC粉、TiC粉(碳化钛粉)和Co粉三种粉末组成,甚至可以由WC粉、TiC粉、TaC粉(碳化钽粉)、NbC粉(碳化铌粉)和Co粉组成。由于合金材料的成分不同,所以合金的密度也不一样,但相差不多:YG6合金密度14.5-14.9g/cm³,YT5合金密度12.5-13.2g/cm³, YW1合金密度12.6-13.5g/cm³。

一般来说,钨钴(YG)类硬质合金密度随着WC粉末含量增加而升高,比如WC粉含量为94%的合金(YG6合金)密度为14.5-14.9g/cm³,WC粉含量为85%的合金(YG15合金)密度为13.9-14.2g/cm³。

钨钛钴(YT)类硬质合金金密度随着TiC粉末含量增加而降低,比如TiC粉含量为5%的合金(YT5合金)密度为12.5-13.2g/cm³,TiC粉含量为15%的合金(YT15合金)密度为11.0-11.7g/cm³。

此外,在化学成分和空隙一定的情况下,硬质合金的密度与其缺碳相(η相)和游离碳有关。在WC+γ+η三相区内,随碳量减少,η相增加,钴含量减小,钨含量增加,密度增大;反之,随碳量增加,密度减小。在WC+γ二相区内,随碳量减少,γ相中W含量增加,密度增大。一般涞水,碳含量增加0.1~0.13%,合金密度约下降0.1g/cm3。

中钨在线碳化钨粉末图片

2.微观结构

孔隙度主要是气孔和收缩引起的,是判定硬质合金质量好坏的重要标志。硬质合金孔隙形成的原因主要包括过烧、有机物夹杂、金属夹杂、压制性能不佳、成型剂不均匀等。

由于孔隙的存在,合金的实际密度小于理论密度。在一定重量下,孔隙越大或越多,合金的密度越小。

3.生产工艺

包括粉末冶金工艺和注射成型技术。在压制与烧结过程中产生的渗碳、欠烧、脏化、鼓泡、脱皮和未压好等缺陷,都会导致硬质合金密度降低。

4.工作环境

一般来说,随着温度或压力的变化,合金的体积或密度也会发生相应的变化,但是变化不大,可以忽略。

中钨在线硬质合金球齿图片

 

 

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