硬质合金性能与成分、结构的关系

硬质合金的性能受硬质相和粘结相成分与结构的影响。一般而言，硬质相含量较高且晶粒较细时，合金的硬度高，耐磨性好，抗冲击性较差。合金中缺碳时，出现脱碳相，合金性能变脆，碳化钛或碳化钽含量较高时，合金的红硬性提高，抗月牙洼磨损能力增强，但抗冲击性能降低。

粘结相的成分与结构也对硬质合金的性能产生重要影响。在硬质合金生产中，Co是一种良好的粘结金属，与Ni、Fe比较，Co与硬质相的润湿性好，所粘结的硬质合金性能通常比Ni、Fe粘结的高。由于Ni的磁性低，耐腐蚀性好，使WC-Ni作为无磁合金或耐腐蚀合金，在性能上优于WC-Co合金。

碳与铁生成稳定的Fe3C，它妨碍硬质合金的粘结与烧结，且铁易与碳化物形成脆性的三元化合物，使合金的脆性增加，铁粘结的硬质合金硬度虽然不低，但强度与钴粘结的合金差距较大。

为强化粘结相，改善硬质合金的性能，人们研究出不同成分与结构的新粘结相。如利用W和C使Co合金化，制成具有共晶成分的钴合金，其理论共熔温度为1280℃，熔点低，有利于烧结坯在低温下完成致密化。

通过调整粘结相的成分改善硬质合金的红硬性和抗蠕变能力，取得了良好效果。如采用Co-Ni-Cr-Mo-Al高温合金替代传统的Co粘结相，所粘结的硬质合金刀刃比Co粘结的具有更长的使用寿命，抗切削变形性能更好。


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