硬质合金的相对磁饱和强度Word下载.docx
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2013-06-0515:
00
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。
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）
20OC时，纯Co的比饱和磁化强度4πδCO=160Gscm3/g=2020A·
m2/kg。
（纯Fe的比饱和磁化强度4πδFe=217Gscm3/g；
纯Ni的比饱和磁化强度4πδNi=54.39Gscm3/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4-17YG6、YG20不同相对磁饱和强度和磁化强度e值
相对磁饱和（%）
76
85
92
94
96
100
YG20的e值
22.4
25.1
27.1
27.7
28.4
29.5
YG6的e值
6.73
7.52
8.14
8.32
8.5
8.85
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4-18YG6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
6.0
WC+γ+C
C06
0.03
0.0
2
5.83
6.20
WC+γ
C00E00
0.02
0.2
3
5.81
6.18
5.8
0.05
0.5
4
5.76
6.12
5.3
5
5.71
6.07
4.8
0.3
6
5.68
6.04
4.5
WC+γ+η
C00E04
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）。
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×
相对磁饱和，%（系数1.0×
1A
98.82
163.1
154.4
101.96
96.51
100.38
165.0
156.2
103.12
97.60
1B
99.06
166.1
157.2
103.79
98.24
98
164.3
155.5
102.71
97.21
99
100.02
101.03
104.16
98.59
99.93
100.93
164.9
156.1
104.09
98.52
97
96.9
99.90
159.0
150.5
102.46
96.98
95
94.54
99.52
153.7
145.5
101.12
95.71
94.4
99.37
93
90.39
97.19
146.4
138.6
98.42
93.15
90.48
97.29
90
10
84
93.33
135.8
126.6
94.32
89.27
84.12
93.47
135.9
128.7
94.40
89.35
15
75.54
88.87
121.3
114.8
89.10
84.42
75.44
88.75
121.0
114.5
88.95
84.19
8
80
20
64.78
80.98
102.4
97.0
80.03
75.75
64.01
80.01
102.8
97.3
80.28
75.94
9
75
25
50.22
66.96
80.4
76.1
67.03
63.44
49.75
66.33
79.9
75.6
66.58
63.02
70
30
41.19
58.84
66.0
62.5
58.94
55.79
41.14
58.77
65.6
62.1
58.56
55.42
11
60
40
21.04
35.07
33.8
32.0
35.23
33.34
12
50
6.45
12.90
11.4
10.8
14.23
13.47
6.51
13.02
11.2
10.6
13.96
13.21
13
2.47
5.6
9.32
8.82
7.5
6.1
5.7
9.48
8.97
14
0.1
1.2
1.1
2.48
2.35
0.07
21
1.02
0.96
16
0.68
0.64
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。
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4.27。
图4-27中各线条表示：
1、每一条斜线，代表含钴量不同的一个牌号。
2、图中的横坐标，为合金的WC的总碳。
3、图中的竖座标，为合金的相对磁饱和值。
4、图中二条横虚线，为合金二相区的界限线，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，试验结果会略有差异），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75-85%。
也就是说，合金的相对磁饱和值大于上限，合金中出现渗碳，合金的相对磁饱和值小于下限，合金中出现脱碳相-η相。
5、沿图中的相对磁饱和值（比如90%）做水平线，与图中各斜线相交，通过其交点作垂直与横座标相交，该交点即为该牌号的WC的总碳，如图4-27所示，YG6、YG8、YG10、YG11、YG13、YG15合金其相对磁饱和为90%时，其合金的WC总碳分别约为6.10%、6.09%、6.08%、6.07%、6.06%、6.05%。
也就是说，当我们测得合金的相对磁饱和值之后，通过此图，我们就可以查到该牌号合金的WC的总碳。
由于硬质合金的使用不同，要求硬质合金具有不同的性能和结构，同时也要求硬质合金有不同的碳含量，有时，同一牌号由于使用不同，要求碳含量也不同。
如YG8，它作地矿工具时，合金碳要求高一些，它作切削刀具时，合金碳可以稍稍低一点。
我们可以通过试验，选择合金使用效果最佳时的相对磁饱和值作为该牌号的相对磁饱和值标准。
有了标准，我们就可以将硬质合金的使用范围、相成分和相对磁饱和标准联系起来，如图4-28所示，也就是说，硬质合金使用不同，要求硬质合金含碳量不同，即相对磁饱和标准不同，位于二相区不同的位置。
当合金的相对磁饱和被测出之后，我们就可以根据标准判定该合金是否适宜做某种用途（图4.28），或者算出该合金的WC总碳（图4-27）。
未完待续......
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