Склад і структура твердих сплавів відіграють вирішальну роль в їх експлуатації

Склад і структура твердих сплавів відіграють вирішальну роль в їх експлуатації
Як зуби сучасної промисловості, контроль якості матеріалів з твердих сплавів є основною проблемою у виробництві. Будь-який виробничий процес має бути суворим і прагматичним, а склад і структура твердого сплаву безпосередньо впливають на продуктивність.
На характеристики матеріалів із твердих сплавів впливає склад і структура твердої та зв’язуючої фаз. Взагалі кажучи, коли вміст твердої фази високий і розмір зерна хороший, сплав має високу твердість, хорошу зносостійкість і погану ударостійкість. Коли в η-фазі сплаву (декарбюризованій фазі) бракує вуглецю, характеристики сплаву стають крихкими. Коли вміст карбіду титану або карбіду танталу високий, червона твердість сплаву покращується, стійкість до кратерного зношування підвищується, а ефективність різання твердосплавного леза краща.
Значний вплив на властивості твердих сплавів має також склад і структура сполучної фази. У виробництві твердих сплавів Co є хорошим сполучним металом. Порівняно з Ni та Fe, Co має кращі змочувальні властивості з твердою фазою, а властивості цементованого твердого сплаву зазвичай вищі, ніж властивості зв’язаних Ni та Fe. Завдяки низькому магнетизму та добрій корозійній стійкості Ni, WC-Ni, як немагнітний або корозійно-стійкий сплав, перевершує сплав WC-Co за характеристиками.
Вуглець і залізо генерують стабільний Fe3C, який перешкоджає склеюванню та спіканню твердих сплавів. Крім того, залізо легко утворює крихке потрійне з'єднання з карбідом, що підвищує крихкість сплаву. Хоча твердість карбіду, зв’язаного залізом, не є низькою, міцність карбіду, пов’язаного залізом, значно відрізняється від міцності карбіду, зв’язаного кобальтом.
Для посилення фази зв’язування та покращення характеристик твердосплавних матеріалів були вивчені нові фази зв’язування з різними композиціями та структурами. Використовуючи W і C для легування Co, отримують кобальтовий сплав з евтектичним складом. Теоретична евтектична температура становить 1280 градусів з низькою температурою плавлення, що сприяє ущільненню спечених заготовок при низьких температурах.
Завдяки регулюванню складу сполучної фази червона твердість і опір повзучості твердого сплаву були покращені, і були досягнуті хороші результати. Якщо замість традиційної фази з’єднання Co використовувати високотемпературний сплав Co Ni Cr Mo Al, лезо з цементованого карбіду має довший термін служби та кращу стійкість до деформації різання порівняно з фазою з’єднання Co.