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“淺談”硬質(zhì)合金與高溫合金的差異性

硬質(zhì)合金的基體由兩部分組成：一部分是硬化相；另一部分是粘結(jié)金屬。

硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭，它們的硬度很高，熔點(diǎn)都在2000℃以上，有的甚至超過4000℃。另外，過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性，也可以充當(dāng)硬質(zhì)合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有極高硬度和耐磨性。

粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷和鎳。
制造硬質(zhì)合金時，選用的原料粉末粒度在1～2微米之間，且純度很高。原料按規(guī)定組成比例進(jìn)行配料，加進(jìn)酒精或其他介質(zhì)在濕式球磨機(jī)中濕磨，使它們充分混合、粉碎，經(jīng)干燥、過篩后加入蠟或膠等一類的成型劑，再經(jīng)過干燥、過篩制得混合料。然后，把混合料制粒、壓型，加熱到接近粘結(jié)金屬熔點(diǎn)（1300～1500℃）的時候，硬化相與粘結(jié)金屬便形成共晶合金。經(jīng)過冷卻，硬化相分布在粘結(jié)金屬組成的網(wǎng)格里，彼此緊密地聯(lián)系在一起，形成一個牢固的整體。硬質(zhì)合金的硬度取決于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越細(xì)，則硬度也越大。硬質(zhì)合金的韌性由粘結(jié)金屬決定，粘結(jié)金屬含量越高，抗彎強(qiáng)度越大。

高溫合金通常在700℃（甚至1000℃）以上高溫環(huán)境下工作，必須有抗氧化腐蝕和高溫強(qiáng)度等特殊性能。易被氧化腐蝕是金屬的弱點(diǎn)，而在高溫條件下，金屬的氧化腐蝕反應(yīng)將大大加快，結(jié)果會使金屬表面粗糙，影響其精度和強(qiáng)度，嚴(yán)重時甚至?xí)沽慵髲U。若在有腐蝕性介質(zhì)的高溫條件下工作（如高溫高壓的汽油燃燒后氣體中含磷、硫、釩元素），則腐蝕作用更強(qiáng)，所以高溫合金必須具備很高的抗氧化腐蝕能力。高溫合金在極高的溫度下工作，必須具備足夠的抗蠕變（即固體材料在一定應(yīng)力的作用下發(fā)生緩慢而連續(xù)的形變）能力，以保證它在一定的溫度和應(yīng)力的條件下，經(jīng)過長時間工作，總的形變?nèi)栽谝欢ǖ娜菰S限度以內(nèi)。高溫合金由于在高溫下工作或在溫度交替變化的條件下工作，比常溫下更易發(fā)生疲勞破壞，或由于工作過程中反復(fù)急劇的冷熱變化形成相當(dāng)大的熱應(yīng)力而造成疲勞破壞。高溫合金必須具有良好的耐疲勞（即在長期變化載荷的作用下材料或零件發(fā)生突然斷裂的現(xiàn)象）性能。

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2024/8/12