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    碳化鎢合金材料的一般成分

    2014-9-14 21:56:15      點擊:
    碳化鎢合金材料的一般成分
    談到材料之硬度,一般人似乎都曉得鋼鐵比鋁合金硬。而在各式各類鋼鐵中,工具鋼又比低碳鋼硬。鋼鐵之硬度一般都靠其結構內有麻田散體之存在(又名馬氏體,如圖一所示)。如果鋼鐵內含馬氏體愈多,它就愈硬。而這馬氏體如合碳量愈多,它也就愈硬。由于大部分的鋼鐵靠馬氏體逞強稱硬,因此馬氏體就有「硬祖」之稱。如果鋼鐵之構造除了馬氏體外,又加上”碳化鎢合金”碳化鉻的顆粒(如圖二所示),那么它的強硬度又更進一級了。許多工具鋼就是靠碳化鉻與馬氏體之合作而達到高硬度。
    然而,工具鋼盡管強硬,比起利用碳化鎢為主要成份,做成的碳化物合金材料仍是差一大截。雖然氧化鋁及碳化硅的硬度跟碳化鎢不相上下,但它們的工業用途非常有限。雖然金鋼石比碳化鎢硬,但無工業用途。碳化鎢除了有硬度外,還非常美觀、耐用。于是乎碳化鎢就輕易的登上了「硬王」的寶座。
    二 碳化鎢合金材料的一般成分
    雖然早期之碳化鎢合金材料其主要成份是碳化鎢,而以鈷為黏合劑(即利用鈷將碳化鎢晶粒黏合在一起)。但如減少碳化鎢之百分成分,而以碳化鈦或碳化鉭替代,也可制成不同性質之材料。此材料之一般成分,如下表所示:(重量百分成分)
    碳化鎢 鈷 碳化鉭 碳化鈦
    97% 3%
    94% 6%
    87% 13%
    51% 7% 10% 32%
    82% 10% 8%
    上表所列的是一部分碳化鎢合金材料的成分。含碳化鎢及碳化鈦之量多,其硬度就大。然而勒性就相對的減少。
    三 制造方法
    (一)﹑碳化鎢粉的制。豪眠x礦技術將含鎢的礦石破碎分離,而變成含鎢量高的精礦。將含鎢的精礦與碳化鋁或碳化鈣混在一起加熱起作用,產生的高熱與碳化鋁或碳化鈣混在一起加熱起作用,產生的高熱超過攝氏二千一百多度,于是碳化鎢就形成了。冷卻后,此碳化鎢可破碎至極細的粉末。另外一種制造方式是將鎢粉與碳混在一起在高溫下制成碳化鎢。
    (二)﹑合金的制成:將碳化鎢與鈷以一定的比例混合,加壓成各種形狀,然后半燒結。此燒結過程通常是在真空爐里進行。將其置于真空爐里完成燒結。此時之溫度大約為攝氏一千三百至一千五百度之間。
    四 碳化鎢合金材料的一些性質
    碳化鎢合金材料其顯微金屬構造如圖三所示,此乃含94%碳化鎢及6%鈷之合金。其顆粒極細,白色塊狀為較大之碳化鎢顆粒。圖四為在更高倍放大下之塊狀結構。在碳化鎢顆粒之間乃鈷粒黏合劑。
    在耐磨損、耐腐蝕、高溫、硬度諸性質方面,碳化鎢合金材料約比最硬的鋼鐵強百倍。任何機器或機械裝置如需要好的耐磨損材料,最好先考慮使用這碳化鎢合金材料。也許制品的成本會較高,但是較耐用,可以減少機件失靈或換修的機會。

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