Verunreinigungselemente liegen in Wolframrohstoffen in Form von Verbindungen oder festen Lösungen vor und interagieren mit Wolframcarbid und Kobalt, was die Struktur und Eigenschaften von Hartmetall erheblich beeinflusst. Es enthält hauptsächlich Verunreinigungselemente wie Schwefel, Kalzium, Aluminium, Molybdän, Mangan, Kupfer und Eisen.
1. Vor- und Nachteile
Während des Sinterprozesses kann Kobalt die Benetzbarkeit der Legierung verbessern, die Grenzflächenbindungskraft zwischen Wolfram und der Matrixphase verbessern und eine Rolle bei der synergistischen Stärkung des Sinterns spielen. Gleichzeitig kann damit der Zweck erreicht werden, die Sintertemperatur zu senken und die Festigkeit und Zähigkeit der Legierung deutlich zu verbessern. Spuren von Mangan erzeugen eine stabile Zwischenphase an der Phasengrenze der Legierung, reinigen die Korngrenze, verbessern die Grenzflächenfestigkeit zwischen der Matrix und der Bindungsphase sowie die Plastizität und Zähigkeit der Legierung.
Einige Verunreinigungselemente (z. B. Kalzium und Kupfer) verursachen Defekte wie Löcher in der Legierung. Eine geringe Menge an verunreinigtem Eisen führt zu einer Kornausdehnung des Wolframkarbids, was einer weiteren Verfeinerung nicht förderlich ist und eine kompakte Struktur bildet. Das Spurenelement Phosphor in der Legierung bindet weder die Bindungsphase, noch löst sich der Feststoff in den Wolframpartikeln auf, was die Kontaktverbindung zwischen der Bindungsphase und der Hartphase behindert und gleichzeitig den Schmelzpunkt der Legierung senkt, was zur Folge hat individuelles Wachstum von Wolframkarbidkörnern. beeinflussen die Eigenschaften der Legierung.
2. Teillösungen
(1) Bei der Herstellung von Hartmetall kann die Vakuumsintertechnologie eingesetzt werden, mit der Spurenoxidverunreinigungen wie Silizium, Magnesium und Kalzium sowie Gasverunreinigungen wie Sauerstoff im Sinterkörper effektiv entfernt werden können, so dass das Hartmetall und Hartlegierungen können miteinander verbunden werden. Das Ausmaß der Magazinentmischung zwischen der Festphasengrenzfläche wird verringert und die Reinheit des Hartmetalls wird verbessert.
(2) Eine angemessene Menge an Seltenerdelementen kann hinzugefügt werden, um den Gehalt an Verunreinigungselementen effektiv zu kontrollieren, was die Verteilung von Verunreinigungen an der Grenzfläche verändern, die Ausfällung von Gas und die Bildung von Poren reduzieren und eine Kobaltablagerung an der Grenzfläche bewirken kann Wolframcarbid-Korngrenzen bilden dispergierte Partikel und spielen somit eine Rolle. Es kann Körner verfeinern und die Festigkeit und Härte von Hartmetall verbessern.
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