Η σύνθεση και η δομή των σκληρών κραμάτων παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απόδοσή τους

Η σύνθεση και η δομή των σκληρών κραμάτων παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απόδοσή τους
Ως τα δόντια της σύγχρονης βιομηχανίας, ο ποιοτικός έλεγχος των υλικών από σκληρό κράμα είναι το κύριο ζήτημα στην παραγωγή. Οποιαδήποτε διαδικασία παραγωγής πρέπει να είναι αυστηρή και ρεαλιστική και η σύνθεση και η δομή του σκληρού κράματος επηρεάζουν άμεσα τη σχέση απόδοσης.
Η απόδοση των υλικών σκληρού κράματος επηρεάζεται από τη σύνθεση και τη δομή των σκληρών και συγκολλητικών φάσεων. Σε γενικές γραμμές, όταν η περιεκτικότητα σε σκληρή φάση είναι υψηλή και το μέγεθος των κόκκων είναι καλό, το κράμα έχει υψηλή σκληρότητα, καλή αντοχή στη φθορά και κακή αντοχή στην κρούση. Όταν λείπει άνθρακας στη Φάση του κράματος η (απανθρακωμένη φάση), η απόδοση του κράματος γίνεται εύθραυστη. Όταν η περιεκτικότητα σε καρβίδιο τιτανίου ή καρβίδιο τανταλίου είναι υψηλή, η κόκκινη σκληρότητα του κράματος βελτιώνεται, η αντίσταση στη φθορά του κρατήρα ενισχύεται και η απόδοση κοπής της λεπίδας καρβιδίου είναι καλύτερη.
Η σύνθεση και η δομή της φάσης συγκόλλησης έχουν επίσης σημαντικό αντίκτυπο στις ιδιότητες των σκληρών κραμάτων. Στην παραγωγή σκληρών κραμάτων, το Co είναι ένα καλό συγκολλητικό μέταλλο. Σε σύγκριση με το Ni και το Fe, το Co έχει καλύτερες ιδιότητες διαβροχής με τη σκληρή φάση και οι ιδιότητες του σκληρού κράματος με τσιμέντο είναι συνήθως υψηλότερες από εκείνες που συνδέονται με Ni και Fe. Λόγω του χαμηλού μαγνητισμού και της καλής αντίστασης στη διάβρωση του Ni, το WC-Ni, ως μη μαγνητικό ή ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα, ξεπερνά τις επιδόσεις του κράματος WC-Co.
Ο άνθρακας και ο σίδηρος παράγουν σταθερό Fe3C, το οποίο εμποδίζει τη συγκόλληση και τη σύντηξη υλικών σκληρού κράματος. Επιπλέον, ο σίδηρος σχηματίζεται εύκολα εύθραυστη Τριαδική ένωση με καρβίδιο, η οποία αυξάνει την ευθραυστότητα του κράματος. Αν και η σκληρότητα του καρβιδίου που είναι συνδεδεμένο με σίδηρο δεν είναι χαμηλή, η αντοχή του καρβιδίου που είναι συνδεδεμένο με σίδηρο διαφέρει πολύ από εκείνη του καρβιδίου που συνδέεται με κοβάλτιο.
Για την ενίσχυση της φάσης συγκόλλησης και τη βελτίωση της απόδοσης των υλικών σκληρού κράματος, έχουν μελετηθεί νέες φάσεις συγκόλλησης με διαφορετικές συνθέσεις και δομές. Χρησιμοποιώντας W και C σε κράμα Co, παράγεται ένα κράμα κοβαλτίου με ευτηκτική σύνθεση. Η θεωρητική ευτηκτική θερμοκρασία είναι 1280 μοίρες, με χαμηλό σημείο τήξης, το οποίο ευνοεί την συμπύκνωση των πυροσυσσωματωμένων τεμαχίων σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Με την προσαρμογή της σύνθεσης της φάσης συγκόλλησης, βελτιώθηκε η κόκκινη σκληρότητα και η αντίσταση ερπυσμού του σκληρού κράματος και επιτεύχθηκαν καλά αποτελέσματα. Εάν χρησιμοποιείται κράμα Co Ni Cr Mo Al υψηλής θερμοκρασίας για την αντικατάσταση της παραδοσιακής φάσης συγκόλλησης Co, η λεπίδα καρβιδίου με τσιμέντο έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και καλύτερη αντοχή στην παραμόρφωση κοπής σε σύγκριση με τη φάση συγκόλλησης Co.