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2022
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硬质合金的韧性分析
在硬质合金产品的研发中,我们常常以“保持硬质合金的其他性能并尽可能提高其韧性”为研究目标,以获得更好的性能。
与金属材料一样,硬质合金的韧性可以用冲击韧性和断裂韧性来表示。硬质合金的冲击韧性和弯曲强度之间存在线性关系。决定合金弯曲强度的因素也会强烈影响合金的冲击韧性。合金的冲击韧性还受到其他因素的影响。
冲击韧性是材料在冲击载荷下抵抗失效的能力。合金中的内部缺陷对弯曲强度和冲击韧性具有类似的影响。一般来说,硬质合金属于脆性材料,受到冲击时弹性变形功占很大比例,因此合金的抗弯强度对冲击韧性值有重要影响。
对于含10%Co的合金,随着WC晶粒尺寸的增大,虽然合金的断裂韧性增大,但弯曲强度下降,冲击韧性值也下降,表明弯曲强度对冲击韧性起主导作用。
随着硬质合金硬度的增加,断裂韧性趋于降低。但在一定范围内,说明在相同硬度下,其他因素也会影响断裂韧性。
通过分析不同成分、WC粒度和不同工艺条件生产的硬质合金的冲击韧性、断裂韧性等力学性能与结构参数之间的关系,得出以下结论:
影响硬质合金冲击韧性值的因素很多,主要包括结构缺陷、强度和韧性等。合金的结构缺陷同时降低了抗弯强度和冲击韧性。合金的弯曲强度对冲击韧性影响很大。冲击韧性与弯曲强度保持一定的线性关系。只有在弯曲强度相近的条件下,断裂韧性好的合金才表现出更好的冲击韧性。
硬质合金的断裂韧性主要与硬度有关。随着合金硬度的增加,断裂韧性基本呈线性下降,但在一定范围内波动。当硬度相近时,低Co粗晶合金具有更好的断裂韧性。与非均质结构合金相比,均质结构合金具有较高的断裂韧性,但弯曲强度和冲击韧性较低。
与硬质合金的冲击韧性值相比,断裂韧性值具有更重要的实际意义。结合合金的断裂韧性、硬度和抗弯强度三个力学性能指标,可以更好地表征合金的性能。