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会计学硬质合金(yìnɡzhìhéjīn)中的相:硬质相WC的颗粒形状受合金含碳量和含钴量的影响。随含碳量的增高,在1450oC下烧结2h,WC晶粒择优生长(shēngzhǎng)而呈现矩形形状。烧结时间增加到8h时,粗大WC颗粒开始呈现三角形棱柱体状,而含碳量低时,WC颗粒主要为阶梯状的棱柱体。由于表面张力大小的差别,多元硬质合金中的TiC、TaC和NbC等硬质相晶粒更为(ɡènɡwéi)接近圆形或卵形。此外,金相观察显示,WC相呈白亮颗粒,而立方相碳化物呈灰白色晶粒。WC晶粒度的增大会导致合金硬度的持续(chíxù)下降;而WC晶粒的增大在一定限度内会使合金强度增高,过此限度后则会使合金强度下降。这说明为了为什么对普通WC-Co合金,硬度和抗弯强度难以同时兼顾。特殊方法制造的超细晶粒合金的硬度、强度均比相同成分的普通合金高。一般硬度要高1.5~2HRA硬度值,抗弯强度要高60~80kg/mm2,高温硬度、抗压强度也高得多。)原始粒度:原始粒度越细,烧结时越易长大。当原始粉末粒度分布很广,特别是有大量细颗粒WC存在时,烧结时出现异常长大的晶粒数较多。杂质(zázhì):含量仅10ppm左右的Fe杂质(zázhì)会促使烧结时WC晶粒长大。约0.3%的Ni和Cr能分别使烧结时WC晶粒发生明显的粗化和细化。碳含量:碳含量对合金碳化物晶粒的影响极为显著。普通认为随碳含量增加,烧结时碳化物的长大更为严重。下式可定量描述碳含量对烧结时碳化物晶粒长大程度的影响:钴在417℃左右会发生同素异晶转变,一种马氏体相变类型转变,在相变温度Ms以上,f.c.c.结构的α相是稳定相,在相变温度Ms以下,h.c.p.结构的ε相是稳定相。h.c.p.结构金属往往塑性较差,而且h.c.p.结构的ε-Co,其c/a之值约等于1.6223,所以ε-Co与α-Co相比,其独立滑移系少,形变协调性较差,塑性及韧性较低。当Co中α相含量从26%降至4%时,试样的延伸率就从50%降至7%。因此,应尽可能多地保留α-Co到室温而提高钴的性能。硬质合金中的钴相,由于溶入了W和C,其α→ε相变温度和程度会发生一定(yīdìng)的变化。然而,相变总会发生。例如,在硬质合金刀具表面那些变形力涉及的部位,钴的α→ε相变不可避免,因为塑性变形会大大降低。这些ε-Co存在无疑会对合金的物理机械性能和耐磨性产生不良影响。/钴及钴相强化主要包括合金化和弥散强化等方法控制α-Co→ε-Co相变。钴的合金化:当钴中含有1%的Fe、W、Al、Ti、Zr、Nb和Ta时,α相的含量会有不同程度的增加。当钴中有6%的Fe、Ti或10%的Ta时,合金中α相含量超过80%。α相含量的增加一般均伴有合金强度与延伸率的改善,但也有例外当钴中含有1%的Ni或W时,虽然α相含量增加,强度和延伸率反而下降;而当含有6%Fe时,虽然合金结构以α相为主,延伸率大大提高,但强度却有所降低。一般认为,某些合金元素之所以能抑制钴的α→ε相变,增加α-Co相含量。这是因为这些元素偏聚在钴相内的位错上,有效地提高钴的层错能,从而减少层错宽度,使h.c.p.结构的相形核发生困难(kùnnɑn)。X衍射分析表明,钴相中α-Co相含量比纯钴中的要多,而且钴相中α-Co→ε-Co相变的转变温度也提高到了750℃左右。因此,钴相中溶解的W和WC对-Co有一定的稳定作用。适当氧化物的加入能改善钴及钴合金的高温抗蠕变性能。钴在高温下蠕变抗力的增加是由于氧化物弥散相引起了位错的塞积,从而使位错的攀移受阻,蠕变速度也就降低了。当钴中含有适量氧化物时,不仅强度得到(dédào)提高,其塑性也得到(dédào)显著改善。弥散相越细,分布越均匀,合金的室温和高温性能就越好。合金塑性的改善可能是由于弥散相对位错运动有阻碍抑制了钴的α-Co→ε-Co相变。当钴基体中含有0.1~1%(wt)CeO2、La2O3、Y2O3弥散质点时,钴的抗拉强度、硬度和延伸率均得到提高,尤其0.3%CeO2的加入可使抗拉强度和延伸率分别提高18.7%和80.4%。此外稀土氧化物含量增加的同时,α-Co的含量也在增加,最多可增加151.8%,这与钴的强度,特别是塑性的改善有密切关系。α-Co→ε-Co相变发生时,母相中的层错对形核作用很大。电镜观察也表明,相的形核是层错在相邻面扩展(kuòzhǎn)的结果。当钴中分布有适量的稀土氧化物弥散质点时,一方面质点以安塞尔或奥罗万机制阻碍位错运动,从而使依赖位错运动的固态相变受阻;另一方面,这些质点还容易钉扎在各种缺陷上,或占据母相的形变中心,从而减少了潜在核坯数量,同时还使马氏体胚芽或马氏体片的界面不易迁移。γ相晶粒越细,合金的抗弯强度越高,且当钴含量越高时越明显,即γ相细化强化机理。粘结相晶粒