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該如何確定選擇鈷基合金還是硬質合金?

2024-03-01

鈷基合金(Stellite)是一種特殊的硬質合金,由美國人Elwood Hayness于1907年發明。它主要以鈷作為基體,并含有相當數量的鎳、鉻、鎢,以及少量的鉬、鈮、鉭、鈦、鑭等元素。根據合金中成分的不同,鈷基合金可以制成焊絲、粉末用于硬面堆焊、熱噴涂、噴焊等工藝,也可以制成鑄鍛件和粉末冶金件。

鈷基合金按照使用用途可以分為鈷基耐磨損合金、鈷基耐高溫合金和水溶液腐蝕合金。在一般情況下,鈷基合金都具備耐磨損、耐高溫或耐磨損耐腐蝕的特性,有些情況下甚至可能需要同時滿足這些要求。這種合金在復雜的工作環境下,其優勢能得到充分體現,特別是在核電、石化、電力、汽車、紡織、化工、食品等領域有廣泛應用。

而硬質合金則是由一種或幾種難熔碳化物(如碳化鎢、碳化鈦等)的粉末為主要成分,加入作為粘接劑的金屬粉末(如鈷、鎳等),通過粉末冶金法制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動的高耐磨零件。硬質合金具有高硬度、耐磨性、紅硬性、強度、彈性模量、耐蝕性、抗氧化性、線膨脹系數小等特性,廣泛應用于高技術行業的諸多領域,特別是在航天航空、光學及電子領域。

選擇鈷基合金還是硬質合金,主要取決于具體的使用環境和所需性能。以下是一些考慮因素:

1.工作環境:鈷基合金通常用于需要同時滿足耐磨損、耐高溫和耐腐蝕等要求的復雜工作環境,例如核電、石化、電力等領域。而硬質合金則更廣泛地應用于各種高技術行業,如航天航空、光學、電子等。

2.性能要求:鈷基合金具有高硬度、耐磨性、耐高溫、耐腐蝕等特性,且其韌性優于硬質合金,因此更適合用于需要承受沖擊、振動和重載的場合。而硬質合金則以其高硬度、耐磨性、紅硬性等特點而著稱,更適用于高速切削和硬材料切削等場合。

3.成本考慮:鈷基合金中的鈷元素含量較高,原材料價格相對昂貴,因此成本較高。而硬質合金的原材料成本相對較低,因此在成本考慮方面,硬質合金可能更具優勢。

4.加工性能:鈷基合金的線膨脹系數較大,焊接應力較小,變形也較小,因此加工性能相對較好。而硬質合金的硬度較高,加工難度較大,需要采用特殊的加工設備和工藝。

綜上所述,在選擇鈷基合金還是硬質合金時,需要綜合考慮工作環境、性能要求、成本和加工性能等因素。在需要承受沖擊、振動和重載的復雜工作環境下,鈷基合金可能更適合;而在高速切削和硬材料切削等場合,硬質合金可能更具優勢。同時,還需要根據具體的使用要求,選擇適合的合金類型和牌號。

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