硬质合金的相对磁饱和强度

钨钢的相对磁饱和及影响因素

发布时间:2014-07-10 09:56 文章来源:未知作者:admin 点击数:次

钨钢的相对磁饱和及影响因素有：

1、钨钢之WC-CO硬质合金的磁化曲线(M-H曲线)

WC-Co钨钢中含有铁磁质Co，因此，它具有铁磁质的磁性特性。

铁磁质的磁性，和它的固体结构状态有关。研究表明，在铁磁质存在着许多自发地饱和磁化的小区域，每个这样的小区域，相当于自发磁化的小永磁体，具有相当大的磁矩，这些小区域称为磁畴。磁畴的形成是由于电子间的“交换作用”，使相邻原子的电子自旋磁矩自发地排列整齐，或者说，与电子自旋运动等效的分子电流按一定方向排列整齐。在没有磁场作用时，尽管每个磁畴中的分子电流已排列整齐，但就各个磁畴来说，其分子电流的取向则是完全混乱的，相互抵销，铁磁质的总磁矩仍为零，因此，对外不表现磁性。当外加磁场（H）时，随着磁场强度逐渐增强，磁化强度增大，至所有磁畴都取外磁场方向，这时磁化达到饱和，称为饱和磁化强度（Ms），些时的磁场强度称为饱和磁场强度（Hs）。

WC-Co钨钢的磁导率（u）不是一个常数，随磁场强度的改变而改变，因此，钨钢的磁化强度（M）随磁场强度（H）的变化是一条曲线，称为磁化曲线（M-H曲线），如图4-22所示。当磁场强度（H）从零逐渐增大时，磁畴在磁场作用下，迅速沿外磁场方向排列，磁化强度（M）也逐渐增大，磁化强度越大，磁畴排列越整齐，磁化强度（M）也越大。当磁场强度（H）增大，磁化强度（M）已经饱和（最大）。此时的磁化强度（M）称为饱和磁化强度（Hs），此时的磁场强度（H）称为饱和磁场强度（Hs）。

由于WC-Co钨钢中含Co量不同，含C量不同（γ相中含W和C不同），添加过元素不同，杂质元素不同等，都构成一种特定的硬质合金，第一种特定的M-H磁化曲线。

资料表明，铁族金属（Fe、Co、Ni）的单原子磁矩取决于原子的3d电子壳层中未被（正负自旋电子）抵销的电子自旋磁矩值。当具有S高有带的的W溶入后，铁磁质原子能夺取W的能带中的电子，相当于一部份W原子中的4s进入到铁太磁质3d能带中的正空位，降低了铁磁质的平均磁矩。

WC-Co钨钢中的γ相，由于溶入W、C、Cr、V、Fe等元素而改变其磁性。假设在γ相中除W以外，其它元素溶入量恒定，合金的饱和磁化强度，随γ相中W容量增加而降低，同一牌号，我们可以做出各种W含量不同的M-H曲线，如图4-23所示，即可以测量到同一牌号不同W含量合金的各种饱和磁化强度Ms值。

由于γ相中W的溶入量与合金中的含碳量有很好的对应关系，因此，我们利用测量到的同一牌号不同W含量的合金的各种饱和强度Ms值，可以做出该牌号的饱和磁化强度与合金含碳量的关系图，如图4-24所示。

在WC+γ二相区，随着碳量减少，γ相中W溶量增加，饱和磁化强度降低。

在WC+γ+η三相区，γ相中钨的固溶度均保持在二相区下限时的值不变（即γ相的比饱和强度4πδγ下=1500A.m2/kg）。因碳的降低，有一部分γ相变成了无磁的η相，而合金比饱和磁化强度（4πδ合金）值总是与合金中γ相的质量Xγ成正比，故4πδ合金值随碳量降低而降低。未完待......

WC-Co硬质合金的相对磁饱和强度

发布时间:2013-06-05 15:00 文章来源:未知作者:admin 点击数:次

WC-Co硬质合金的相对磁饱和强度：钨钢合金的饱和磁化强度Ms合金=4πδ合金γ·d

即合金的比饱和磁化强度4πδ合金=Ms合金/d=4πδγ·Xγ

式中：d为密度，单位为g/cm3

4πδγ为γ相的比饱和磁化强度；Xγ为合金中γ相的含量。

图4-25绘出合金的比饱和磁化强度e与合金钴含量、相对磁饱和值的关系，从图可以看出：

1、当测出某合金牌号的e（如YG13C，含钴13%，e为17.7）后，从图上我们可以大致看出，该牌号的相对磁饱和值约为92%，位于二相区的上限，即合金碳含量位于二相区上限。

2、在二相区（设有相对磁饱和上限为96%，下限为76%），每一牌号（Co含量固定，如Co=16%）的相对磁饱和值因碳不同有一个波动围（即通过含Co点作⊥线，交于相对

磁饱和线的上限与下限，即在二相区，合金允许碳含量波动的上限与下限，高于上限，合金中出现游离碳，低于下限，合金中出现η相），随着合金的钴含量增加，这个上、下限的允许波动围也随之增大（如YG20＞YG16）。

3、不同Co含量的牌号，因碳含量不同，而可能具有同一e值。比如e=23，它是YG16合金相对磁饱和二相的上限，是YG21合金相对磁饱和二相区的下限。

相对磁饱和另一种叙述方法：由于碳的减少，γ相中W含量增加，如前述，降低了铁磁质的平均磁矩。相当于使γ相中有一部分钴失去磁性，只有一部分γ相的钴能被磁化，WC-Co硬质合金中的Co在磁场中能被磁化的部分占合金质量（被测合金）的百分比称为钴磁（Com），被测合金的钴磁与被测合金的钴含量之比Com/Co,称为该合金的相对磁饱和。我们可以通过测量合金的钴磁，算出同一牌号合金因碳含量不同的各种不同的相对磁饱和值。于是：

合金（γ相）相对磁饱和=（4πδγ）/（4πδCO）=Com/Co（应除去氧含量和杂质）

经知的研究表明，Com与合金中的含碳量有较好的对应关系，在WC+γ，WC+γ+η相区，Com随碳量的降低而降低，碳每降低0.01%，而Com降低0.1%，形成了（C降低/Com 降低）=1/10的关系。如表4-18所示。

0.02 0.2

7 5.66 6.02 4.3 C00E08

为了证实钴相中因W含量的增加，使钴相的磁性降低，我们在纯钴中分别加入不同量的W粉，将它们制成钴合金，然后分别测量它们的比饱和磁化强度或Com，算出它们的相对磁饱和值（见表4-19）并制成图4-26。从图可知，随着钴中含W量增加，钴合金的相对磁饱和值随之降低，当钴合金相对磁饱和值在80%时，钴中含W量在17%左右。当钴合金中不含W时，钴的相对磁饱和值在98%至104%之间（主要是计算系数不同和测量误差所致）。