碳化钨合金材料的一般成分
2014-9-15 9:03:14 点击：
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谈到材料之硬度，一般人似乎都晓得钢铁比铝合金硬。而在各式各类钢铁中，工具钢又比低碳钢硬。钢铁之硬度一般都靠其结构内有麻田散体之存在（又名马氏体，如图一所示）。如果钢铁内含马氏体愈多，它就愈硬。而这马氏体如合碳量愈多，它也就愈硬。由于大部分的钢铁靠马氏体逞强称硬，因此马氏体就有「硬祖」之称。如果钢铁之构造除了马氏体外，又加上碳化铬的颗粒（如图二所示），那么它的强硬度又更进一级了。许多工具钢就是靠碳化铬与马氏体之合作而达到高硬度。 然而，工具钢尽管强硬，比起利用碳化钨为主要成份，做成的碳化物合金材料仍是差一大截。虽然氧化铝及碳化硅的硬度跟碳化钨不相上下，但它们的工业用途非常有限。虽然金钢石比碳化钨硬，但无工业用途。碳化钨除了有硬度外，还非常美观、耐用。于是乎碳化钨就轻易的登上了「硬王」的宝座。 二 碳化钨合金材料的一般成分 虽然早期之碳化钨合金材料其主要成份是碳化钨，而以钴为黏合剂（即利用钴将碳化钨晶粒黏合在一起）。但如减少碳化钨之百分成分，而以碳化钛或碳化钽替代，也可制成不同性质之材料。此材料之一般成分，如下表所示：（重量百分成分） 碳化钨 钴 碳化钽 碳化钛 97% 3% 94% 6% 87% 13% 51% 7% 10% 32% 82% 10% 8% 上表所列的是一部分碳化钨合金材料的成分。含碳化钨及碳化钛之量多，其硬度就大。然而勒性就相对的减少。 三 制造方法 （一）﹑碳化钨粉的制取：利用选矿技术将含钨的矿石破碎分离，而变成含钨量高的精矿。将含钨的精矿与碳化铝或碳化钙混在一起加热起作用，产生的高热与碳化铝或碳化钙混在一起加热起作用，产生的高热超过摄氏二千一百多度，于是碳化钨就形成了。冷却后，此碳化钨可破碎至极细的粉末。另外一种制造方式是将钨粉与碳混在一起在高温下制成碳化钨。 （二）﹑合金的制成：将碳化钨与钴以一定的比例混合，加压成各种形状，然后半烧结。此烧结过程通常是在真空炉里进行。将其置于真空炉里完成烧结。此时之温度大约为摄氏一千三百至一千五百度之间。 四 碳化钨合金材料的一些性质 碳化钨合金材料其显微金属构造如图三所示，此乃含94％碳化钨及6％钴之合金。其颗粒极细，白色块状为较大之碳化钨颗粒。图四为在更高倍放大下之块状结构。在碳化钨颗粒之间乃钴粒黏合剂。 在耐磨损、耐腐蚀、高温、硬度诸性质方面，碳化钨合金材料约比最硬的钢铁强百倍。任何机器或机械装置如需要好的耐磨损材料，最好先考虑使用这碳化钨合金材料。也许制品的成本会较高，但是较耐用，可以减少机件失灵或换修的机会。 |
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