鎢鈷合金

鎢鈷合金又稱碳化鎢-鈷硬質合金。按鈷含量，可分為高鈷(20%～30%)、中鈷(10%～15%)和低鈷(3%～8%)三類。這類金屬陶瓷可按通常特種陶瓷配料、成型等工藝製造，惟有燒成應根據坯料性質及成品質量採用控制燒結氣氛為真空或還原氣氛，一般在碳管電爐、通氫鉬絲電爐、高頻真空爐內進行。中國生產的這類硬質合金的牌號有YG2，YG3，YG3X，YG4C。

基本介紹

• 中文名：鎢鈷合金
• 外文名：WC-Co hard alloy
• 組成：碳化鎢和金屬鈷
• 特性：抗彎強度、抗壓強度、衝擊韌性

簡介

概述

字母“YG”表示“WC-Co”，“G”後面的數字表示Co的含量，“X”表示細晶粒，“C”表示粗晶粒。這類金屬陶瓷通常抗彎強度和斷裂韌性隨鈷含量的增加而提高，而硬度下降。鎢鈷合金具有較高的、彈性模量和較小的熱膨脹係數，是硬質合金中使用最廣泛的一類。

硬度檢測方法

鎢鈷合金硬度檢測主要採用洛氏硬度計，測試HRA硬度值。PHR系列攜帶型洛氏硬度計十分適於測試鎢鈷合金的硬度。儀器重量精度與台式洛氏硬度計相同，使用和攜帶都十分方便。

鎢鈷合金是一種金屬，通過硬度試驗可以反映鎢鈷合金材料在不同的化學成分、組織結構及熱處理工藝條件下機械性能的差異，因此硬度試驗廣泛套用於鎢鈷合金性能的檢驗、監督熱處理工藝的正確性及新材料的研究。

用途

鎢鈷合金用作刀具可加工鑄鐵、有色金屬、非金屬、耐熱合金、鈦合金和不鏽鋼等，還可作引伸模具、耐磨零件、衝壓模具和鑽頭等。

鎢和鈷為主要成份的一種合金，多用於礦山開採的釺頭製作。

物理性質

鎢鈷合金作為常用牌號的硬質合金之一，其物理性質主要有：

矯頑磁力

鎢鈷合金的矯頑磁力由於硬質合金中的粘結相是鐵磁性物質，因而使合金具有一定的磁性，矯頑磁力可用來控制合金的組織，是鎢鋼生產廠家的一項內控指際。WC-Co合金的矯頑力主要與鑽含量及其分散度有關，隨鈷含量的降低而提高。當鈷量一定時，由於鈷相的分散程度隨碳化鎢晶粒變細而提高，使矯頑力也隨之增大。反之，則矯頑力降低。因此，在其他條件相同的情況下，矯頑力可作為間接衡量合金中碳化鎢晶粒大小的參數：在正常組織的合金中，隨著含碳量的降低，鑽相中鎢含量增大，使鈷相受到較大的強化，矯頑力會因此而增大。因此，燒結時的冷卻速度越大，矯頑力也愈大。

磁飽和

合金試樣在碰場中，隨著外加磁場的增加，合金的磁感應強度也增加，當磁場強度達到一定值時，磁感應強度不再增加，即合金已經達到磁飽和了。合金磁飽和值只與合金含鈷量有關，而與合金中碳化鎢相的晶粒度無關。因此，磁飽可用於對合金進行非破壞性的成分檢查，或鑑定已知成分的合金是否存在非磁性的ηl相。

彈性模量

由於碳化鎢具有較高的彈性模量值，因此，WC-Co合金也具有高的彈性磨量。隨著合金中鈷含量的增加，彈性模量降低；合金中碳化鎢晶粒度對彈性模量無明顯影響。隨著使用溫度的升高，合金彈性模量會降低。

導熱率

為了避免工具在使用過程因過熱而損壞，通常希望合金有較高的導熱率。WC-Co合金有較高的導熱率，約為0.14-0.21卡/厘米·度·秒， 導熱率一般只與合金鈷含量有關，隨鈷含量的降低而提高。

熱膨脹係數

WC-Co合金的線膨脹係數隨含鈷量的增加而增大。但合金的膨脹係數值比鋼材的線膨張係數低得多，這使合金工具鑲焊時，會產生較大的焊接壓力，如果不採取緩冷措施，往往會造成合金裂紋。對於強度低的合金，則更為突出。

硬度

硬度是硬質合金的一項主要的機械性能指標。隨著合金中鈷含量的增加或碳化物晶粒度的增大，合金的硬度下降。如當工業WC—Co合主的鈷含量從2%增加到25%時，合金的硬度HRA從93降低到86左右，大約每增加3%的鈷，合金硬度下降1度，細化碳化鎢晶粒度能有效地提高合金的硬度。

抗彎強度

同硬度一樣，抗彎強度是硬質合金的一項主要性質。影響合金抗彎強度的因素多而複雜，凡影響合金成分，組織及試樣狀態的各種因素，均可導致抗彎強度值的改變。一般來說，合金抗彎強度隨鈷量的增多而提高。但鈷量超過25%以後，抗彎強度反而隨鈷量的增多而下降。就工業生產的WC-Co合金而言，在0～25%鈷含量範圍內，合金抗彎強度總是隨鑽含量的增加而升高。

抗壓強度

硬質合金的抗壓強度是表示抵抗壓縮負荷的能力。WC-Co合金抗壓強度隨合金含鈷量的增加而下降，隨合金中碳化鎢相晶粒變細而提高。因此，鈷含量較低的細晶粒合金有較高的抗壓強度。

衝擊韌性

衝擊韌性是礦用合金的一項重要技術指標，對於苛刻條件下的斷續切削刃具也具有實際意義。WC-Co合金衝擊韌性隨鈷含量的增加而增大，隨碳化鎢晶粒度的提高而增大。因此，礦用合金大多是較高鈷合量的粗晶粒合金，如YGllC，YG8C等。
當然，硬質合金的相關物理性質也不局限於分析研究這些，針對特定用途而選擇配方不同的材料所表現出來的特性也會有所不同。