硬质合金的相对磁饱和强度.
硬质合金基本知识简介
硬质合金基本知识简介硬质合金基本知识简介一、硬质合金的基本知识1、硬质合金的定义：由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
2、硬质合金的特点：具有高硬度、耐磨、强度和韧度性较好、耐热、耐腐等系列优良性能。
3、硬质合金的用途：广泛应用于金属切削、拉伸、耐磨零件、冲压模具、地质矿山、量具、刃具、圆珠笔尖、军事上穿甲弹头。
4、硬质合金的分类：1）、WC-CO 2）、WC-CO-添加剂3）、WC-CO-TiC 4）、WC-Ni （无磁合金）5、硬质合金的组成元素：W 、WC、Co 、Ni6、硬质合金介于钢、陶瓷之间，与钢相比有以下特点：1）高的硬度、高的耐磨性，低的抗冲击性（决定了硬质合金的使用范围）2）高的抗压性、低的抗弯强度，易断裂3）热膨胀系数低只有钢的三分之一4）耐腐蚀、耐磨性5）高温稳定性二、硬质合金的几个重要指标（物理性能、化学性能、机械性能）1）、比重：Co上升，D下降 D ( density )2）、硬度：Co上升，HRA下降、粒径上升3）、抗弯强度：Co上升，抗弯强度上升4）、抗压强度：Co上升，抗压强度下降5）、冲击韧性：Co上升，冲击韧性上升；粒径大、韧性上升6）、娇顽磁力：与Co含量，晶粒度有关，娇顽磁力可以用来控制合金组织，是生产厂的一项内控指标7）、磁饱和：与Co含量有关，检测Co 含量或已知成分Co量是否存在非磁性8）、弹性模量：硬质合金的弹性模量大。
Co上升，弹性模量下降；晶粒度对弹性模量影响大9）、导热性：WC-Co有较高的导热性。
Co上升，导热率下降10）、热膨胀系数：Co含量的增大而增大，合金热膨胀系数比钢材低很多三判断硬质合金的缺陷1、制粉：1）混料：a、成分b、粒径；2）孔洞：大于40um孔洞为脏划孔（不合格产品）、小于40um孔洞为孔隙（合格产品）；3）脱碳：表现为银白色亮点；4）渗碳：石墨夹杂，表现为端口发暗，表面发黑2、成型：1）分层2）裂纹3）未压好：棱角尖锐的三角形、四角形孔洞3、烧结：1）起皮2）鼓泡3）孔洞4）组织不均匀5）变形6）裂纹7）黑心8）过烧9）欠烧Roblloy几种原材料的主要用途锻造模具用原材料：制造汽车产业和机械产业等主要产业所需要各种部材的模锻。
硬质合金的相对磁饱和强度
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:2014-07-1009:56文章来源:未知作者:admin点击数:次有：1、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 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT （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。
两相WC_Co硬质合金的成分
迄今， 关于 ＷＣ－ Ｃｏ 硬质合金两相区边界碳含 量和 γ相成分尚无共识， 影响了合金成分与性能间 定量关系的确定。本文是在已有工作［１］基础上并参考 相 关 文 献［２］， 从 分 析 γ相 磁 饱 和 与 γ相 成 分 的 关 系 出发， 重新推导了两相 ＷＣ－ Ｃｏ 合金真实钴含量、碳 含量与合金密度和磁饱和的定量关系。旨在为用解 析法精确计算合金成分提供依据。
１ 实验
采用氢气保护下经液相烧结制备的 ＷＣ－ Ｃｏ 硬 质合金试样。悬浮法测定密度并结合 Ｘ 射线衍射分 析选择 ＷＣ＋γ两相合金试样； 鉴于现有磁感应测试 系统（ 如 ＬＤＪ、ＣＬ 和 ＫＲüＰＰ 等） 设计原理不同、测试 数据物理意义各异， 本文沿用 ４πσ表示比饱和磁化 强度（ 通称 磁 饱 和 ， 其 中 σ表 示 单 位 质 量 合 金 试 样 的磁矩［２］） 并 以 纯 钴 试 样 的 ４πσＣｏ＝２０２０Ａ·ｍ２·ｋｇ－１ 进 行校核后确定试样的 ４πσ值； 化学分析测钴 、自 动 定碳仪定碳。
·３·
两相区的碳含量宽度为
ΔｗＣ＝ｗＣ上
－
ｗ下 Ｃ
＝０．０６１３·１－ｗｗγ下ｗγ下ｗ·ｗＣｏ
（５）５
说明， ＷＣ－ Ｃｏ 合金两相区下限碳含量和两相区碳含
量宽度不仅与合金真实钴含量有关， 还受两相区下 ·····
限 γ相中钨浓度的影响。
３ 讨论和验证
由真空烧结制备的烧结态钴基 Ｃｏ－ Ｗ 固溶体合
（ １） ３
由式（ ２） １、式（ ２） ４ 和式（ １） ２ 得 γ相中钨浓度：
ｗγｗ＝
１－ １－
０．７５ｗＣｏ／（１．５６×１０４·Ｄ－ １．７５ｗＣｏ／（１．５６×１０４·Ｄ－
１－ １－
１） １）
wc-co硬质合金的相对磁饱和
wc-wo硬质合金的相对磁饱和
Wc-Co硬质合金是一种高硬度的金属合金，可用于刀具、模具和其他高强度磨损表面处理零件。
它具有高强度、高磨损和耐腐蚀性，广泛用于工业生产。
经过磁饱和后,Wc-Co 具有优良的磁电性能,因此,可以用于电动机的定子、电枢、电机的转子和空调电机断路器中。
相对磁饱和（BRS）是指使磁材料有对比磁导率。
相对磁饱和可以把磁材料转化为其自身的磁能效率，或其他不同磁材料之间的差异。
它可以反映磁结构与任何给定磁域强度之间的关系。
在相对磁饱和度方面,Wc-Co合金有极高的岩石特性。
特别是在低温下，具有极高的磁饱和度，可以有效地提高工作温度，减少机器故障率。
Wc-Co硬质合金还具有优良的耐磨损性，可作为工程机械的轴承，延长设备的使用寿命。
因此，Wc-Co硬质合金受到广泛关注，因为它在相对磁饱和度方面具有较高的表现，有助于提高各类电气设备的运行效率和使用寿命。
此外，这种金属合金也具有良好的磨损和腐蚀性。
WC_Co硬质合金的相对磁饱和
e=90 %的水平线 WC+γ
二相区相对磁饱和 （ 碳量 ） 下限
WC+γ+η
5.83
5.87
5.89
5.85
5.93
5.81
6.15
5.91
6.11
6.17
6.01
6.03
6.07
5.95
5.97
5.99
WC 碳含量 /%
图5
不同钴含量的合金的 WC 的碳含量与其相对磁饱和的关系示意图 二虚线中间为 WC+γ 二相区 ， 上面为 WC+γ+C 三相 区 ， 下 面 为 WC+γ +η 三 相 区 ， 试 验 证 明 ( 试 验 者 不 同 、 试验条件不同 ， 结果略有差异 ) ， 二相区上限 ， 合 金的相对磁饱和值约为 95 ％~100 ％。 二相区下限 ， 合金的相对磁饱和值约为 75 ％~80 ％。 也就是说 ， 合 金的相对磁饱和值大于上限 ， 合金中出现渗碳 ， 合金
和值不同的线
WC+γ+η
12 10 8 6
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
钴含量 /%
图4
102 100 98 96 94 92 90
相对磁饱和 /%
总碳
某些牌号的比饱和磁化强度 e 值与合金钴含量 、 相对磁饱和值的关系
一般认为 ， 合金二相区 WC 含碳量上限 =6.128 %， 下限 =6.125 %-0.073 7×w钴% YG6 YG8 YG10 YG11 YG13 YG15
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。
硬质合金物理性能检测
3.3 密度的测定
• 7.2.4 使用的吊丝的直径不大于0.25mm，并 只许吊丝露出水面。
• 7.2.5 称量试样时，液体和周围的空气温度 应相同。
• 测量影响因素？
3.4 硬度的测定——洛氏硬度
• 材料抵抗坚硬物体压入而引起塑性变形的 抗力。
3.4 硬度的测定——洛氏硬度
3.4 硬度的测定——洛氏硬度
3.2 磁力的测定
• 磁力表征的是什么？ • 影响测量结果的因素？
3.2 磁力的测定
• 5.1 开机前准备 • 检查仪器周围是否放置强磁性物质。 • 注意 测试装置周围 0.5m 范围内应避免放
置其他铁磁性物质。
3.2 磁力的测定
• 5.2 开机测试 • 5.3 自动调零 • 注：建议进行两次以上自动调零，能更好
• 6.6 如果对体积较小的试样进行测试，可将 相同的试样叠垒成需要的体积后进行。
• 温度稳定性 • 钴磁磁力均要使样品形状尽量规则，提高
测量精度。
3.2 磁力的测定 • 磁性能测量精度的影响因素？ • 数值修约 • 一个思考问题：JK10.2钴磁大于6.0
3.3 密度的测定
3.3 密度的测定
3.1 钴磁的测定
• 5.2 仪器检查 • ◆ 注意 仪器周围不容许放置强磁物质。 • 5.2.2 联机完成后、点击测试软件界面 “预热”按
钮，进行系统预热，预热10-20次后点击“停止”按 钮停止预热，信息栏中显示“预热完成”，测试运 行时间显示在600-750ms范围内视为预热正常。 • 5.2.3 系统预热完成后，把空试样盒放入（或不放 入）试样运送车内，点击“调零”进行系统调零， 连续操作1-2次。调零完成后，信息栏中显示“调零 结束”，平均零点值为100左右视为调零正常。
常见硬质合金材料特点
常见硬质合金材料特点硬质合金，也称为硬质质合金或硬质合金材料，是由坚硬的金属碳化物粒子（通常是钨碳化物WC）嵌入到柔软的金属基体中形成的一种复合材料。
在工业应用中，硬质合金被广泛应用于切削工具、矿山工具、钻头、机械零件等领域。
下面是硬质合金材料的常见特点：1.高硬度：硬质合金具有非常高的硬度，通常在HRA90以上。
这使得硬质合金材料在切削、磨削和磨料加工等方面表现出色。
2.高耐磨性：由于硬质合金的高硬度，它具有良好的耐磨性能。
硬质合金材料可用于制造切削刀具、刨刀、钻头等，能够长时间保持工作表面的锐利度。
3.高强度：硬质合金材料通常具有很高的抗拉强度和抗压强度。
这使得它们在应对高负荷和高压条件下表现出色，在机械零件和重要结构中得到广泛应用。
4.耐腐蚀性：硬质合金材料通常具有较好的耐腐蚀性。
对于一些酸、碱、盐等化学物质的腐蚀，硬质合金材料可以表现出良好的抗蚀性。
5.高温稳定性：硬质合金材料具有很好的高温稳定性，能够在高温环境下长时间使用而不发生软化、熔化等变形。
因此，在高速切削等需要耐高温性能的领域中，硬质合金得到广泛应用。
6.耐冲击性：虽然硬质合金材料非常硬，但其韧性也很好，对于冲击性能良好。
这使得硬质合金材料能够承受一定的冲击负荷，不易断裂。
总体而言，硬质合金材料以其高硬度、高强度、高耐磨性以及耐高温稳定性等特点而受到广泛应用。
在工业生产中，硬质合金材料已经取代了传统的工具钢，成为切削工具、矿山工具、机械零件等领域中的主要材料之一、然而，由于硬质合金材料具有较高的脆性，因此在一些对韧性和抗冲击性要求较高的领域中，仍然需要有其他材料进行替代。
WC_Co硬质合金的相对磁饱和_陈楚轩
YG6
76
22.4
6.73
85
25.1
7.52
92
27.1
8.14
94
27.7
8.32
96
28.4
8.50
100
29.5
8.85
图 4 绘出合金的比饱和磁化强度 e 值与合金钴 含量、相对磁饱和值的关系，从图 4 可以看出：
（1）当测出某牌号的 e 值（如 YG13C，含钴 13 ％， e值为 18）后，从图上我们立即可以大 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。
称为该合金的相对磁饱和值。 即：
合金(γ 相)相对磁饱和＝（4πδγ）/（4πδ 钴）=Com/w 钴
研究合金的磁性，实际上是研究合金中 γ 相的 磁性。 如上所述， 当合金中的成分和杂质含量固定 时，WC-Co 硬质合金中因碳的减少，使 γ 相中 W 含 量增加，从而使 γ 相的磁性降低。 当我们测出各种 牌号（不同含钴量）合金的不同碳含量的比饱和磁化 强度 4πδ 合金时，就可以算出各种牌号合金的不同碳 含量的各种不同的相对磁饱和值，将其作成图 5。
合金（γ 相）相对饱和磁化强度（%）= （4πδγ）/（4πδ钴）=（4πδ 合金/Xγ）/（4πδ钴） 20 ℃ 时 ， 纯 钴 的 比 饱 和 磁 化 强 度 4πδ 钴 = 160 Gs·cm3/g=2 020 A·m2/kg。 设: 合 金 的 比 饱 和 磁 化 强 度 4πδ 合 金=e；仪 器 的 修 正 系 数=1.0××（每 台 仪 器 的 修 正 系 数 是 不 一 样 的 ， 自硬仪器修正系数=1.084 或 1.032。 试样测量前要 测量标样，然后算出仪器修正系数）。
硬质合金大制品铁素体检测取代磁饱和检测的可行性
硬质合金大制品铁素体检测取代磁饱和检测的可行性孙晓昱【摘要】碳含量是硬质合金质量控制的关键指标之一.磁饱和作为目前通用的硬质合金控碳手段,由于受到检测设备的限制,越来越无法适应现代硬质合金大制品控碳检测的需要.鉴于硬质合金中Co等铁磁性粘结相的存在,本文探索了采用铁素体检测仪通过测试硬质合金中铁素体含量来表征硬质合金的碳含量的可行性.以不同碳含量的WC+Co混合料为原料,采用低压烧结制备WC-Co硬质合金样品,分别测试样品的铁素体含量及磁饱和,并比较随着碳含量的变化,硬质合金的铁素体含量与其磁饱和之间的关系.结果表明:硬质合金的铁素体含量会随着硬质合金碳含量的变化而变化,且与合金的磁饱和变化呈现出线性关系.再加上铁素体测量是一种简单易行的方法,检测对象的大小不受仪器空间限制,能够广泛适用于各种规格硬质合金产品的碳含量检测,具有极大的推广应用价值.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2010(015)006【总页数】5页(P615-619)【关键词】硬质合金;碳含量;磁饱和;铁素体测量法【作者】孙晓昱【作者单位】厦门金鹭特种合金有限公司,厦门,361006;厦门钨业股份有限公司技术中心,厦门,3610009【正文语种】中文【中图分类】TB302.6硬质合金作为一种两相合金(WC+Co)，其两相区碳含量控制范围很窄。
当碳含量过低时会在合金中引入脆性的脱碳相，而当碳含量过高时则会产生渗碳相(即游离石墨相)，这些都会对两相硬质合金的性能产生巨大影响。
此外，在两相区内的合金会随着碳含量的变化表现出截然不同的力学性能[1]。
因此，在硬质合金生产过程中，合金碳含量的准确控制就成为了硬质合金质量控制的最重要参数之一[2-3]。
由于传统碳含量检测法比较繁琐且具有破坏性[4]，因此不适用于硬质合金碳含量的检测。
自从人们发现硬质合金的磁饱和与其碳含量呈现出一定的线性关系[5-6]，磁饱和就成为了用于表征合金碳含量指标的一项重要检测指标[7]。
WC-Co(Ni,Fe)硬质合金比磁饱和的标记、单位和换算
WC-Co(Ni,Fe)硬质合金比磁饱和的标记、单位和换算刘寿荣【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2010(046)007【摘要】在推证了铁磁材料的饱和磁化强度Ms或饱和磁极化强度Js和磁饱和状态下的磁感应强度Bs间的定量关系的基础上,得到了WC-Co(Ni,Fe)硬质合金的Ms,Bs和Js分别与合金密度ρ的比值即标称比磁饱和(通称"磁饱和")问的数值换算关系为:Bs/ρ(T·m3·kg-1)=Js/ρ(T·m3·kg-1)=μ0·Ms/ρ(A·m2·kg-1)=μ0σ(A·m2·kg-1),Js/ρ(4π×10-7T·m3·kg-1)=σ(4π×10-7 T·m3·kg-1)=Ms/ρ(A·m2·kg-1)=σ(A·m2·kg-1),Bs/p(×10-7T·m3·kg-1)=47ta(×10-7T·m3·kg-1)=4π·Ms/ρ(A·m2·kg-1)=4πσ(A·m2·kg-1).因此,采用σ(A·m2·kg-1,4π×10-7T·m3·kg-1)和4πσ(×10-7T·m3·kg-1,A·m2·kg-1)作为比磁饱和的标记和单位并恪守上述各磁学量的换算关系,能确保其中σ的绝对值与单位质量合金的磁矩值一致,并能对比磁饱和数值进行有效的评估和对比.【总页数】5页(P427-431)【作者】刘寿荣【作者单位】天津硬质合金研究所,天津,300222【正文语种】中文【中图分类】TG113.22+5【相关文献】1.WC-Co硬质合金的相对磁饱和 [J], 陈楚轩;黄鸿宇2.关于纯Ni、纯Co及WC-Co硬质合金比饱和磁化强度值探讨(Ⅱ) [J], 王兴林3.Ni包覆石墨烯增强WC-Co硬质合金的制备与性能 [J], 许星星;原一高;张建国4.WC-Co硬质合金磁饱和性能及其应用研究浅论 [J], 吴冲浒;孙宝琦5.关于纯Ni、纯Co及WC-Co硬质合金比饱和磁化强度值的讨论 [J], 王兴林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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:2014-07-1009:56文章来源:未知作者:admin点击数:次有：1、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能带中的正空位内，降低了铁磁质的平均磁矩。
硬质合金材料性能表征项介绍
硬质合金材料性能表征项介绍一、物理性能的检测项目：——矫顽磁力——钴磁——密度——硬度——抗弯强度二、组织结构的检测项目：——硬质相晶粒——显微组织——宏观结构三、物理性能与品质的关系◎矫顽磁力——间接反映合金内部硬质相晶粒大小◎钴磁——间接反映合金碳量控制◎密度——合金的化学成分及内部残余孔隙◎硬度——反映合金晶粒度大小及棒料的耐磨程度◎抗弯强度——整体体现棒料综合性能四、组织结构与品质的关系◎硬质相晶粒——反映晶粒度大小、分布情况◎显微组织——孔隙、石墨、η相、混料、晶粒异常、Co池以及由η相引起的WC－Co非正常结构（控制范围）如：孔隙A02 (A类孔隙：＜10μm的孔隙)B00 （B类孔隙：10μm ～25μm的孔隙）η相E00（NaOH和K3Fe（CN）6溶液轻微腐蚀）非化合碳C00（抛光后100倍金相检测）◎宏观结构——孔洞(≥25μm)、裂纹、分层（不允许存在）1、密度（ISO 3369）密度是材料的质量与体积的比率，通常使用排水法进行测定。
密度在硬质合金工业中通常用于确定一个牌号成分的准确性。
与通常的理解不同的是，现代硬质合金的孔隙度水平不能用测量密度的方法来确定。
碳化钨（WC）的密度是15.7g/cm3，钴（Co）的密度是8.9g/cm3。
因此对于WC-Co牌号来说，随钴含量的增加，密度减小。
2、矫顽磁力（ISO3326）矫顽磁力是硬质合金中的粘结相磁化和去磁后在一个磁滞回线中的剩磁。
由于在碳化钨相平均晶粒尺寸和矫顽磁力之间有一个直接的关系，因此它在工业上是一种重要的无损试验方法。
碳化钨相越细，矫顽磁力值越高。
3、磁饱和钴是磁性的。
碳化钨晶体、立方碳化钨晶体（TiC，TaC，NbC，VC 等）是非磁性的。
因此如果一个牌号中的钴的磁饱和值被测定，然后与含纯钴的试样的对应值相比较，钴粘结相的合金化水平就可获得，这是因为与钴形成合金的元素英雄磁饱和值。
这个试验被用于确定对最佳碳含量的任何偏差，低的磁饱和和值表明碳含量/或碳化物相的存在，高的磁饱和和值表明游离碳或石墨相的存在。
硬质合金钴磁
硬质合金钴磁硬质合金钴磁一、概述硬质合金钴磁（简称钴磁）是一种新型的铁磁材料，它是一种由金属钴、金属铁和微量元素组成的合金材料，并以其特殊的铁磁特性和耐磨性而闻名于世。
由于其优异的质量、牢固的外形和稳定的结构，硬质合金钴磁在电气、电子、航空航天和机械工程等领域得到广泛应用。
钴磁具有高磁饱和度、低溶磁量、很高的耐磨性、良好的耐腐蚀性、抗热震性能、冲击韧性、良好的电磁导体性能和较高的热膨胀系数，以及优良的磁组织结构，可以改善系统的散热性能、传递性能和降低热损耗，在电机、电子设备等领域具有重要的应用价值。
二、特性1. 钴磁具有较高的磁饱和度，其最大磁饱和度达到：13000Gs。
2. 钴磁具有较低的溶解磁量，比常规材料的溶磁量降低35％以上。
3. 钴磁具有优异的耐磨性：高温下金属变形应力中，它的耐磨性比其他同类材料高出50％以上。
4. 钴磁具有良好的耐腐蚀性：它可以在氯臭氧、酸、碱或其他腐蚀剂中运行而不易受到腐蚀。
5. 钴磁具有抗热震性能、冲击韧性：可在高温或强烈热震的环境中使用，不会受到损坏。
6. 钴磁具有良好的电磁导体性能：它的导体性能优于传统磁性材料，有利于增强电机的性能。
7. 钴磁具有较高的热膨胀系数：它的热膨胀系数大于传统磁性材料，有利于降低系统的热损耗。
三、应用1.电机：硬质合金钴磁可以提高电机的耐磨性、耐腐蚀性、磁饱和度和热稳定性，可以大大提高电机的可靠性和使用寿命。
2.电子设备：硬质合金钴磁可以提高电子设备的磁饱和度，改善电子设备的散热性能、传递性能和降低热损耗，从而提高电子设备的可靠性和使用寿命。
3.航空航天：由于其高强度、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温、耐冲击和高磁饱和度等性能，硬质合金钴磁可以用于航空航天系统的各种零部件以及用于导引、传感和定向发射的电磁器件，以满足航空航天系统的高性能要求。
4.机械工程：硬质合金钴磁的高磁饱和度、高耐磨性、以及优良的磁组织结构，可以改善系统的散热性能、传递性能和降低热损耗，对提高机械设备的可靠性和使用寿命有重要的作用。
超细WC-CO硬质合金的磁性能和金相分析
矫顽磁力很早已经应用于生产 ． 现在按照 Ｇ ／３ ４ ＢＴ ８８ 进行操作 。矫顽磁力表示合金抵抗去磁的能力， 与 合金的钴层厚度成线形 函数关系［ｊ ６。对于同一含钴 － ７ 量的 ＷＣ Ｃ 硬质合金 ， —ｏ ＷＣ晶粒越粗 ，钴层 厚度越 大， 其矫顽磁 力越 小 ， 过矫顽磁 力值可 以衡量合 通 金中 ＷＣ的晶粒度。钴磁作为检测方法应用于生产
由于 Ｃ ０在真 空 烧 结过 程 中有少 量挥 发 ，加 上冷 却 析 出时 固溶 Ｗ 的 影响 ，还 有超 细 ＷＣ Ｃ 硬质 合金 —ｏ 中的抑 制剂 及 烧 结后 热 处 理 方 式 的影 响 ，ｏ Ｃ ｍ值 都
高的强度、 硬度、 耐磨性等优 良性能【 。随着应用领
域 的不 断拓展 ．超 细 ＷＣ Ｃ — ｏ硬质 合 金 的质 量 稳 定
合金含钴量之 比） 可控制在 ８ ％～ ５ 矿 山地质类 ５ ９ ％； 合金的相对磁饱和可控制在 ８ ％～０ ％；而对耐磨 ８ １０
性要求 高的合 金相对 磁饱和 可控制在 ８ ０％～ ８ ％或 更低 ， ５ 甚至 允许 轻微 相 存在［ 棚 。
１２ 金 相 ．
１磁 性 台 禾 金相 邕口
１１磁性 能 ．
金 相检 验 是合 金生 产检 验 的重要 组成部分 。 目
磁性 能检 测包 括 钴 磁 （ ｏ 和 矫 顽 磁 力 （ ） Ｃｍ） Ｈｅ 。
前 低倍 检验 按 Ｇ ／３ ８ Ｂ ４ ９操 作 ，高 倍检验 按 Ｇ ／ Ｔ Ｂ ｒ ４ ８操作 。通 过 金 相分 析可 以清 楚看 出合 金 的孔 Ｉ ８ ＇ ３ 隙、 非化合碳 、 脱碳 、 相成分 、 晶粒度 、 显微组织缺陷 等。 对产品质量控制起重要作用 。
１ 是生产中一些试样 的检测 结果 ．从中可 以看 出
硬质合金-02
杨氏模量：
PL3
E
48 f J
式中：E——弹性模量(kg/mm2)， f——弯曲值(mm)，P——加在试样上的载荷(kg) L——支点间距(mm)，J——式样的惯性距(mm2)对长方形试样：J= b和h分别为试样的宽和高。
抗压试验法
对硬质合金做抗压试验，所得到的应力一应变曲线上坐标原点处倾角的正切即为
适于钢、有色金属及其合金的棒材及管材的拉伸；电钻钻头、截煤机 齿油井钻头、地质勘探钻头；
制造机器和工具的易磨损零件；如喷嘴、顶尖、导向装置、顶锻杆和 穿孔工具等
属粗晶粒碳化钨合金，其实用性能接近 于YG15合金，但耐磨性较YG15合 金高
适于冲击回转凿岩机用的钎头，凿中硬和坚硬岩石； 亦适于作切剖含有坚硬夹石的截煤机齿，油井钻头，坚硬石材加工工
抗弯强度的测试比较适合于硬质合金这样的脆性材料，因为它们在弯曲时无明显 塑性，最大弯曲应力容易测得，而且弯曲试样容易制备。
bb
MWbbb MWbbb23bPhbLb2
3PL 2bh2
bb ——试样抗弯强度(kg/mm2)
P——试样断裂时的载荷(kg) L——二支点间的距离(mm) b——试样的宽(mm) h——试样的高(mm) D——试样的直径(mm) K——试样截面积系数，对圆形试样K=0.7~1。
School of Materials Science and Engineering
标准试样：5×5×30
测试装置
School of Materials Science and Engineering
3、抗压强度的测定
硬质合金的抗压强度为340-560公斤/毫米2。钨钴合金在含钴量为5%时抗压强度最 大。细晶粒钨钴合全的抗压强度较粗晶粒的高，而钨钛钴合金的抗压强度则低于钨 钴合金。在钨钛钴合金中，抗压强度随碳化钛含量的增加而降低。
硬质合金基础知识.
变革前 湿磨机和经典的干 燥、制粒设备 WC总碳、粒度（Fsss） 球磨实验 石蜡
变革后 可倾式湿蘑机和 喷雾干燥 WC总碳、粒度（Fsss） Bctot、HCP PEG
18-Jan-19
从上述Sandvik的生产工艺过程控制知道，该公司质量控 制主要在“四度”：控碳精度、晶粒度、尺寸精度及孔隙 度。工艺方法注重“三性”：稳定性、实用性和可靠性。 工艺管理讲究科学和严谨。
⑤ 其他硬质合金：如Cr3C2基硬质合金，以Cr3C2为主成
分，以Ni或Ni-W等作粘结剂所组成的硬质合金，通常 用作耐磨耐腐蚀零件。 此外还有两类重要的刀具材料，一类是陶瓷材料， 包括氧化铝系（白陶）、氮化硅系和赛隆陶瓷 （Si3N4/Al2O3）。另一类是超硬材料，聚晶金刚石 （PCD）和聚晶立方氮化硼PCBN。
公司刀片生产基本流程
刀片生产走的是Sandvik生产工艺路线，基本流程是： 原料标准制定→球磨试验→配料计算→湿磨→ 喷雾干燥→ 混合料鉴定 →压制→烧结→研磨钝化→清洗→涂层→包装
18-Jan-19
八、常用的成型剂类型
成型剂是硬质合金制造过程中最重要、研究最多的 工艺材料。由于成型方法多、成型剂原理不同，要求 不同，种类也很多。挤压成型剂、注射成型剂、粉浆 浇注成型剂等文献资料报导不少，但主要是关于原理 和特性方面的陈述，真实的成份和组份几乎没有公开 的。模压成型剂相对简单一些，成熟一些，公开的程 度也大一些。目前最常用的模压成型剂大致分为三大 类，即橡胶、石蜡和聚乙二醇。 橡胶的优点是成型压力低，压坯强度高，可以用 于复杂制品成型。缺点是杂质含量高，易于老化，不 适合喷雾干燥，不宜于真空脱除，通常残留碳量高达 （0.2—.3）％。目前只有中国、俄罗斯等用于生产中 低档产品和形状复杂产品。丁钠橡胶、丁苯橡胶、顺 丁橡胶是目前橡胶成型剂中应用比较多的。
高中化学 第三章 探索生活材料 第一节 合金 硬质合金属性素材 新人教版选修1
WC硬质合金的属性常用的硬质合金以 WC为主要成分，根据是否加入其它碳化物而分为以下几类：1、钨钴类（ WC+Co）硬质合金（ YG）它由 WC和 Co组成，具有较高的抗弯强度的韧性，导热性好，但耐热性和耐磨性较差，主要用于加工铸铁和有色金属。
细晶粒的 YG类硬质合金（如 YG3X、 YG6X），在含钴量相同时，其硬度耐磨性比 YG3、 YG6高，强度和韧性稍差，适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。
2、钨钛钴类（ WC+TiC+Co）硬质合金（ YT）由于 TiC的硬度和熔点均比 WC高，所以和 YG相比，其硬度、耐磨性、红硬性增大，粘结温度高，抗氧化能力强，而且在高温下会生成 TiO 2,可减少粘结。
但导热性能较差，抗弯强度低，所以它适用于加工钢材等韧性材料。
3、钨钽钴类（ WC+TaC+Co）硬质合金（ YA）在 YG类硬质合金的基础上添加 TaC(NbC),提高了常温、高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，可用于加工铸铁和不锈钢。
4、钨钛钽钴类（ WC+TiC+TaC+Co） )硬质合金 (YW)在 YT类硬质合金的基础上添加 TaC(NbC),提高了抗弯强度、冲击韧性、高温硬度、抗氧能力和耐磨性。
既可以加工钢，又可加工铸铁及有色金属。
因此常称为通用硬质合金（又称为万能硬质合金）。
目前主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料。
5、WC: 分子量 195.86; Tungsten carbide性质：化学式WC。
黑色六方结晶。
密度15.63g/cm3(18℃)。
熔点(2870±50)℃。
沸点6000℃。
莫氏硬度约9。
不溶于水，溶于硝酸和氢氟酸的混合液和王水。
耐酸性强。
硬度高。
弹性模量大。
导电度为金属的40％。
化学性质稳定。
低于400℃时不与氯气作用。
用炭黑与钨粉加热至1400～1500℃制得。
大量用作高速切削车刀、窑炉结构材料、喷气发动机部件、金属陶瓷材料、电阻发热元件等制得。
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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能带中的正空位内，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二相区内，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三相区内，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/cm34πδγ为γ相的比饱和磁化强度；Xγ为合金中γ相的含量。
合金γ相的比饱和磁化强度（4πδγ）与纯Co的比饱和磁化强度（4πδCO）之比称之为合金（γ相）的相对饱和磁化强度（相对磁化饱和），单位为%。
写作：合金（γ相）相对饱和磁化强度（%）=（4πδγ）/（4πδCO）=（4πδ合金/ Xγ/（4πδCO）20O C时，纯Co的比饱和磁化强度4πδCO=160Gs cm3/g=2020A·m2/kg。
（纯Fe的比饱和磁化强度4πδFe=217 Gs cm3/g；纯Ni的比饱和磁化强度4πδNi=54.39 Gs cm3/g。
）设：4πδ合金=e（即仪器测量值）；仪器的修正系数=1.0××故：合金的相对磁饱和（%）=e×1.0××/（1.6×Co）式中Co，为合金真实钴含量Co%中的“Co”根据公式，当我们测得合金的比饱和磁化强度4πδ合金=（e值）后，就可以算出合金（γ相）的相对饱和磁化强度。
反过来，根据公式，我们可以分别算出YG20、YG6合金在相对磁饱和值为76%、85%、92%、94%、96%、100%时的合金比饱和磁化强度e，其值列于表4-17。
表4-17 YG6、YG20不同相对磁饱和强度和磁化强度e值相对磁饱和（%）7685929496100YG20的e值22.425.127.127.728.429.5YG6的e值 6.737.528.148.328.58.85根据表4-17作图4-25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、在二相区内（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范围（即通过含Co点作⊥线，交于相对磁饱和线的上限与下限，即在二相区内，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、下限的允许波动范围也随之增大（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）刘经知的研究表明，Com与合金中的含碳量有较好的对应关系，在WC+γ，WC+γ+η相区内，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。
表4-18 YG6合金碳含量的变化对合金Com的影响编号配碳差，%配碳量，%相当于WC总碳，%Com,%Com差，%相区金相结果1 5.86 6.23 6.0WC+γ+C C060.030.02 5.83 6.20 6.0WC+γC00E000.020.23 5.81 6.18 5.8C00E000.050.54 5.76 6.12 5.3C00E000.050.55 5.71 6.07 4.8C00E000.030.36 5.68 6.04 4.5WC+γ+ηC00E040.020.27 5.66 6.02 4.3C00E08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）。
表4-19 钴中加入不同量的W对钴磁、比磁饱和、相对磁饱和的影响Co,%W,%×××厂测量单位：×××检测室钴磁，%相对磁饱和，%比磁饱和Gscm3/g系数（1.0××）比磁饱和Gscm3/g系数（1.0××）相对磁饱和，%（系数1.0××）相对磁饱和，%（系数1.0××）1A100098.8298.82163.1154.4101.9696.51 100.38100.38165.0156.2103.1297.601B100099.0699.06166.1157.2103.7998.24 9898164.3155.5102.7197.212991100.02101.03165.0156.2104.1698.59 99.93100.93164.9156.1104.0998.52397396.999.90159.0150.5102.4696.98 96.999.90159.0150.5102.4696.98495594.5499.52153.7145.5101.1295.71 94.499.37153.7145.5101.1295.71593790.3997.19146.4138.698.4293.15 90.4897.29146.4138.698.4293.15690108493.33135.8126.694.3289.27 84.1293.47135.9128.794.4089.357851575.5488.87121.3114.889.1084.42 75.4488.75121.0114.588.9584.198802064.7880.98102.497.080.0375.75 64.0180.01102.897.380.2875.949752550.2266.9680.476.167.0363.44 49.7566.3379.975.666.5863.0210703041.1958.8466.062.558.9455.79 41.1458.7765.662.158.5655.4211604021.0435.0733.832.035.2333.34 21.0435.0733.832.035.2333.341250506.4512.9011.410.814.2313.47 6.5113.0211.210.613.9613.211340602.47 6.18 6.0 5.69.328.82 37.5 6.1 5.79.488.971430700.030.1 1.2 1.1 2.48 2.35 0.020.07 1.2 1.1 2.48 2.35152180000.30.3 1.020.96 000.30.3 1.020.96161090000.10.10.680.64 000.10.10.680.64研究合金中的磁性实际上研究合金中γ相的磁性，如上所述，当合金中的成分和杂质含量固定时，WC-Co硬质合金中因碳的减少，使γ相中W含量增加，从而使γ相的磁性降低。