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熱處理對硬質合金WC鄰接度影響

熱處理是指金屬材料在固態(tài)下,通過加熱以及保溫和冷卻的手段,從而改變材料表面或內部的化學成分和組織,獲得所需性能的一種金屬熱加工工藝。熱處理對硬質合金WC鄰接度影響如下。

WC2Co類硬質合金的硬質相為WC相,是六方晶體,屬于不等軸晶系,因此,在液相燒結過程中的溶解和析出具有方向性,從而使得硬質合金中的WC顆粒呈現棱角狀。棱角的存在導致應力分布極不均勻,引起應力集中,不利于硬質合金的韌性。

而在熱處理過程中,隨著溫度的升高,WC在Co中的溶解度增加,WC的轉溶通常發(fā)生在棱角處,使棱角轉化為圓滑狀態(tài)。在熱處理的過程中,WC來不及析出,這種圓滑狀的形貌將保持到熱處理后的合金中。這種圓滑的棱角降低了接觸點的應力集中,有利于提高WC的韌性。

從斷裂力學可知,金屬材料的斷裂,不是一開始就在整個材料中同時發(fā)生,而是從其最薄弱的部分開始的,首先生成裂紋源,接著發(fā)生裂紋擴展,最后裂紋失穩(wěn)擴展導致整個材料斷裂。硬質合金中WC互相接觸的部分就是硬質合金的薄弱部分。

在外應力作用下,WC互相接觸處容易斷 開形成微裂紋。由于WC/WC接觸的表面能比WC/Co接觸的表面能小,容易成為裂紋傳播的通路,一旦合金某處萌生裂紋,便迅速沿著此通路傳播開來,導致合金斷裂。WC接觸部分的邊緣起到缺口的作用,容易產生裂紋,成為合金韌性惡化以及產生崩刃的原因。熱處理就是一種降低WC接觸率的有效方法。

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