鈷在硬質(zhì)合金工藝中的作用是什么？

2021-07-12

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硬質(zhì)合金具有很高的硬度、耐磨性和彈性模數(shù)，特別是在較高的溫度下具有較高的硬度，在現(xiàn)代工具材料、耐磨材料、耐高溫及耐腐蝕材料方面占據(jù)著重要地位。Co粘結C硬質(zhì)合金作為切削工具材料在工業(yè)上應用十分廣泛。由于Co對WC、TiC等硬質(zhì)相具有良好的潤濕性、粘結性，WC、TiC等硬質(zhì)相在Co中的溶解度較大，使Co粘結的硬質(zhì)合金具有高強度、高硬度、高耐磨性等一系列優(yōu)異的性能。

但由于鈷金屬價格昂貴，資源稀缺，人們一直在研究鈷的代用品，常見的代用品就是鎳和鐵，用鐵粉作為粘結劑的硬質(zhì)合金通常機械強度很低，用純鎳作為硬質(zhì)合金粘結相，所得到的硬質(zhì)合金的物理機械性能不如鈷作為粘結劑的性能，而且工藝控制困難。

鈷在硬質(zhì)合金中充當粘結金屬的作用，粘結金屬通過它在室溫下的塑性形變能力而服務硬質(zhì)合金耐沖擊的韌性，硬質(zhì)合金通過液相燒結而成，粘結金屬對硬質(zhì)相的潤濕對于獲得良好的燒結制品起著非常重要的作用。鈷和鎳成為硬質(zhì)合金的萬能粘結劑，90%以上的硬質(zhì)合金以金屬鉆作為粘結劑，鈷對硬質(zhì)合金生產(chǎn)具有重要影響。

硬質(zhì)合金是由硬質(zhì)的碳化物和軟質(zhì)的粘結金屬所組成，碳化物為合金提供承受負荷的能力和耐磨性，粘結金屬則通過它在室溫下的塑性形變的能力而賦予硬質(zhì)合金耐沖擊的韌性。硬質(zhì)合金是通過液相燒結而成，粘結金屬對硬質(zhì)相的潤濕對于獲得良好的燒結制品起著非常重要的作用。

鈷的高功能合金鋼與優(yōu)質(zhì)合金，多用于航空航天工業(yè)，例如，制造飛機引擎與飛行器骨架等。鎢鈷硬質(zhì)合金系列用于高硬度表面的切削刀具刀尖和采掘設備，以及外科手術耐用器械。有些強效永久性磁鐵，也是鈷合金制造。

硬質(zhì)合金中的粘結劑能夠賦予硬質(zhì)合金所要求的塑韌性，并使人們能在遠低于高熔點硬質(zhì)合金熔點的溫度下將其制成零部件。最佳的粘結劑應該能完全潤濕高熔點硬質(zhì)合金；對硬質(zhì)合金的溶解能力與溫度密切相關；不易形成有害的第三相；與硬質(zhì)合金相有良好的物理、化學、熱學、力學性能相容性，從而使硬質(zhì)合金復合材料獲得所需的塑韌性。鐵、鈷、鎳具有相似的性能，在某種程度上能滿足上述要求。

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