硬質(zhì)合金的韌性分析

2021-05-11

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對于金屬材料來說，硬質(zhì)合金是脆性材料。在使用過程中，硬質(zhì)合金產(chǎn)品經(jīng)常因?yàn)轫g性不足而破裂失效，怎樣根據(jù)使用條件來選擇韌性滿足要求的合金牌號非常重要。今天，西迪小編就給大家聊聊硬質(zhì)合金韌性的相關(guān)知識。

在硬質(zhì)合金產(chǎn)品研發(fā)中，我們經(jīng)常會把“保持硬質(zhì)合金其它性能前提下，盡可能提高其韌性作為研究目標(biāo)，以期獲得更好的使用性能。

和金屬材料一樣，硬質(zhì)合金的韌性可用沖擊韌性和斷裂韌性來表現(xiàn)。硬質(zhì)合金的沖擊韌性與抗彎強(qiáng)度存在一定的線性關(guān)系，決定合金抗彎強(qiáng)度的因素也強(qiáng)烈影響合金的沖擊韌性，合金的沖擊韌性還受其它一些因素影響。

沖擊韌性是材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力。合金內(nèi)部缺陷對抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性具有相似的影響。一般來說，硬質(zhì)合金為脆性材料，受沖擊時，彈性變形功所占比例較大，因而合金的抗彎強(qiáng)度對沖擊韌性值產(chǎn)生重要影響。

對于含10%Co合金，隨WC晶粒度增加，盡管，合金的斷裂韌性增加，但抗彎強(qiáng)度降低，沖擊韌性值也降低，說明抗彎強(qiáng)度對沖擊韌性影響起主導(dǎo)作用。

隨著硬質(zhì)合金硬度的增加，斷裂韌性呈降低的趨勢，但在一定范圍內(nèi)分別，說明在硬度相同的情況下，其它因素也對斷裂韌性產(chǎn)生影響。

我們通過分析不同成分、WC粒度以及不同工藝條件生產(chǎn)的硬質(zhì)合金沖擊韌性、斷裂韌性與其它力學(xué)性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，得出以下結(jié)論：

影響硬質(zhì)合金沖擊韌性值的因素較多，主要包括結(jié)構(gòu)缺陷、強(qiáng)度和韌性等；合金結(jié)構(gòu)缺陷同時降低抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性；合金抗彎強(qiáng)值對沖擊韌性影響較大，合金沖擊韌性與抗彎強(qiáng)度保持一定線性關(guān)系；只有在抗彎強(qiáng)度相近的條件下，斷裂韌性好的合金才表現(xiàn)出較好的沖擊韌性。

硬質(zhì)合金的斷裂韌性主要和硬度有關(guān)，隨合金硬度增加，斷裂韌性基本上線性降低，但在一定范圍內(nèi)波動；硬度相近的情況下，低Co粗晶粒合金具有較好的斷裂韌性；均勻結(jié)構(gòu)合金比非均勻結(jié)構(gòu)合金具有較高的斷裂韌性，但具有較低的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性。

與硬質(zhì)合金沖擊韌性值相比，斷裂韌性值具有更重要的實(shí)用意義；結(jié)合合金的斷裂韌性、硬度、抗彎強(qiáng)度三個力學(xué)性能指標(biāo)，能更好地表征合金的使用性能。

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