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2022
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硬質合金的韌性分析
在硬質合金產品的研發中,我們常常以「保持硬質合金的其他性能並儘可能提高其韌性」為研究目標,以獲得更好的性能。
與金屬材質一樣,硬質合金的韌性可以用衝擊韌性和斷裂韌性來表示。硬質合金的衝擊韌性與彎曲強度之間存在線性關係。決定合金彎曲強度的因素也會強烈影響合金的衝擊韌性。合金的衝擊韌性也受到其他因素的影響。
衝擊韌性是材料在衝擊負荷下抵抗失效的能力。合金中的內部缺陷對彎曲強度和衝擊韌性有類似的影響。一般來說,硬質合金屬於脆性材料,受到衝擊時彈性變形功佔很大比例,因此合金的抗彎強度對衝擊韌性值有重要影響。
對於含10%Co的合金,隨著WC晶粒尺寸的增大,雖然合金的斷裂韌性增大,但彎曲強度下降,衝擊韌性值也下降,顯示彎曲強度對衝擊韌性起主導作用。
隨著硬質合金硬度的增加,斷裂韌性趨於降低。但在一定範圍內,說明在相同硬度下,其他因素也會影響斷裂韌性。
透過分析不同成分、WC粒度和不同製程條件所生產的硬質合金的衝擊韌性、斷裂韌性等機械性能與結構參數之間的關係,得出以下結論:
影響硬質合金衝擊韌性值的因素很多,主要包括結構缺陷、強度和韌性等。合金的結構缺陷同時降低了抗彎強度和衝擊韌性。合金的彎曲強度對衝擊韌性影響很大。衝擊韌性與彎曲強度保持一定的線性關係。只有在彎曲強度相近的條件下,斷裂韌性好的合金才表現出更好的衝擊韌性。
硬質合金的斷裂韌性主要與硬度有關。隨著合金硬度的增加,斷裂韌性基本上呈現線性下降,但在一定範圍內波動。當硬度相近時,低Co粗晶合金具有更好的斷裂韌性。與非均質結構合金相比,均質結構合金具有較高的斷裂韌性,但彎曲強度和衝擊韌性較低。
與硬質合金的衝擊韌性值相比,斷裂韌性值具有更重要的實際意義。結合合金的斷裂韌性、硬度和抗彎強度三個機械性能指標,可以更好地表徵合金的性能。