碳化鉭在硬質(zhì)合金中發(fā)揮了重要作用,它通過改善纖維組織和相變動力學(xué)而提高合金性能,使合金具有更高的強(qiáng)度,相穩(wěn)定性和加工變形能力。金屬陶瓷原料碳化鉭的熔點非常高(4000℃),熱力學(xué)穩(wěn)定性好(熔點時△Gf=-154kj/mol)。專業(yè)金屬陶瓷原料鉭能夠特別有效地促進(jìn)成核作用,防止凝固后期形成的核晶脆性薄膜中析出碳[i]。其作用主要為:(1)阻止硬質(zhì)合金晶粒的長大;(2)與TiC一起形成WC和Co之外的第三彌散相,從而顯著增加硬質(zhì)合金抗熱沖擊、抗月牙洼磨損及抗氧化的能力,并提高其紅硬性。
氮碳化鈦涂層有優(yōu)良的力學(xué)及摩擦學(xué)性能,作為硬質(zhì)耐磨涂層,它已廣泛用于切削刀具、鉆頭和模具等場合,具有廣泛的應(yīng)用前景.研究表明。金屬陶瓷原料氮碳化鈦涂層的結(jié)構(gòu)、性能和結(jié)合強(qiáng)度受化學(xué)組分及工藝參數(shù)等因素的影響.從影響氮碳化鈦涂層結(jié)構(gòu)、性能、殘余應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度的因素出發(fā)。金屬陶瓷原料生產(chǎn)廠家綜述了90年代以來的研究成果,為合理地利用和進(jìn)一步改善氮碳化鈦涂層的性能提供參考,提出了進(jìn)一步的工作.
金屬鉻粉碳化法:將炭黑按13.5%~64%在(質(zhì)量)的比例(比理論結(jié)合碳量11.33%還多)與用電解鉻粉碎而成325目的金屬鉻粉末,用球磨機(jī)進(jìn)行干式混合之后作為原料。金屬陶瓷原料添加1%~3%硬脂酸作為成型用潤滑劑。專業(yè)金屬陶瓷原料用1 T/cm2以上壓力加壓成型。將該加壓成型粉末放進(jìn)石墨盤里或坩堝里,用塔曼爐或感應(yīng)加熱爐,在氫氣流(氫氣露點在-35℃左右)中,加熱至1500~1700℃,并保持1h,使鉻進(jìn)行碳化反應(yīng),生成碳化鉻,經(jīng)冷卻,制得碳化鉻。
在含碳化鈦(TiG)的硬質(zhì)合金中加入一定量的碳化鉭(TaC),不僅能提高常溫時的強(qiáng)度(每增加4~6%的TiC含量,可增加強(qiáng)度12~18%)。專業(yè)金屬陶瓷原料生產(chǎn)廠家更重要的是能提高硬質(zhì)合金在1200℃時的抗彎強(qiáng)度,提高刀具和工件材料發(fā)生粘結(jié)的溫度,降低切削過程中硬質(zhì)合金碳元素向工件材料(鋼)擴(kuò)散的深度,從而降低刀具的擴(kuò)散磨損,提高刀具耐用度。此外,含TaC的硬質(zhì)合金的可焊性好,刃磨時不易產(chǎn)生裂紋,提高了硬質(zhì)合金的使用性能。金屬陶瓷原料銑削用硬質(zhì)合金刀片應(yīng)含有較多的碳化鉭,使刀尖強(qiáng)度高,對斷續(xù)切削時的沖擊和溫度變化有較好的適應(yīng)性。
碳化鉻:耐磨襯板是碳化鉻耐磨層與Q235鋼板復(fù)合在一起的多功能襯板。金屬陶瓷原料生產(chǎn)廠家其耐磨層是高耐磨性 合金層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4~5%,鉻含量高達(dá)25~30%,其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上,宏觀硬度為HRC56~62,碳化鉻的硬度為HV1400~1800,高于沙石中石英的硬度HV800~1200。金屬陶瓷原料由于碳化物成于磨損方向相垂直分布,即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較,耐磨性能提高一倍以上。