簡(jiǎn)言之,合金中的成份需要即為有效,不需要?jiǎng)t為雜質(zhì)。比如,同樣是合金刀片,當(dāng)?shù)镀怯脕?lái)精磨時(shí),適量的W2C是有效成分,而由于重力切削時(shí),W2C則為雜質(zhì)。同理,對(duì)Ti、Ta、Nb、Mo的含量同樣如此可判。但對(duì)永久性雜質(zhì)元素來(lái)說(shuō),永遠(yuǎn)都是含量越低越好,比如Fe、Si、P、Ca等。也就是說(shuō),不管我們做什么樣的硬質(zhì)合金,這些元素在合金中總不能發(fā)揮有效作用,因此,必須嚴(yán)格控制它們的含量。
然而,對(duì)于合金中像Mo、Nb、Ni等非主流元素,我們就不能一概而論之了。我們知道,Mo是與W伴生的,Nb是與Ta伴生的,Ni是與CO伴生的,而硬質(zhì)合金中,W、Ta和Co是主流元素。但由于Mo、Nb、Ni是伴生元素,所以,在上述主流元素中,該三項(xiàng)伴生元素含量都會(huì)比較高。
雖說(shuō)Mo、Nb、Ni等屬非主流元素,但在硬質(zhì)合金中,它們?nèi)杂泻芏嘤杏霉δ苁瞧浒樯髁髟厮痪邆涞摹R虼诉@就要求我們正確認(rèn)識(shí)和使用它們。
舉例說(shuō)明,Nb在硬質(zhì)合金中所起的作用與Ta基本相當(dāng),而它們各自又有對(duì)方不可替代的一些功能。因此,在硬質(zhì)合金制作中,選用適量比例的Ta、Nb固溶體比使用純TaC和NbC要好,我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)易性能對(duì)比可知。
性能及作用 | 鉭 | 鈮 |
原子系數(shù) | 73 | 41 |
最外層電子數(shù) | 5 | 5 |
原子量 | 180.95 | 92.91 |
密度 | 16.66 | 8.57 |
晶格常數(shù) | a=3.296 | a=3.294 |
熔點(diǎn)(℃) | 3000±50 | 2470±10 |
抑制合金晶粒增長(zhǎng) | 弱 | 強(qiáng) |
提高合金高溫硬度(紅硬性) | 稍強(qiáng) | 稍弱 |
提高合金抗腐能力 | 強(qiáng) | 弱 |
降低合金摩擦系數(shù) | 弱 | 強(qiáng) |
在合金中的分散性 | 弱 | 強(qiáng) |
鈷對(duì)其潤(rùn)濕性(相當(dāng)分子數(shù)) | 相當(dāng) | 相當(dāng) |
再譬如適量的Mo可降低合金的摩擦系數(shù),同時(shí),它與Ni相互作用可與含Ti的合金增加強(qiáng)度等等。
現(xiàn)在我們還要注意的是,如果非主流元素在合金制作中不能降低到理想含量的話(huà),不如適當(dāng)增加其含量,使其達(dá)到硬質(zhì)相的單分子包圍以上。這樣合金結(jié)構(gòu)反而更加平衡。
總而言之,合金成份的設(shè)計(jì)是合金制作中的重中之重,要根據(jù)不同合金的使用效果準(zhǔn)確設(shè)計(jì)合金的成份。同時(shí),要密切跟蹤不同配方下的合金更好使用效果的合金磁力、鈷磁值域。因此,這就要求合金生產(chǎn)的技術(shù)部門(mén)要建立一個(gè)完整的技術(shù)臺(tái)賬,利用現(xiàn)代手段去進(jìn)行分析和判斷。