關于YT類硬質合金如何選用復式碳化物（固溶體）的探討
目前，國內生產YT類合金選用的復式碳化物主要有三種：3/7(4K24)、4/6(4K32)、5/5(4K40),其中4/6用量最大。但從合金結構、復式碳化物的溶解度和固溶度以及物質擴散的熱力學等方面來考察，4/6的復式碳化物恰恰是最不適宜的，應當取諦。它是原設計人在 3/7和5/5之間的簡單平均，沒有從固溶體及合金整體結構上進行深入研究。 首先，我們分析一下3/7的固溶體。該固溶體的主要特點是：在合金燒結溫度下，WC在TiC中的溶解度是飽和的，因此，合金結構比較平穩(wěn)，工藝容易控制。但本人在《技術研究》的《與合金廠家技術交流1》一文中已作論述，生產不同牌號的合金應選用變化的近似3:7, 不能一概為傳統(tǒng)的TiC/WC=29/71。3/7固溶體適應于非高精端和控制手段非國際先進水平的合金生產廠家。但如果工藝控制和設備能力達到國際先進水平，則應選用5/5的固溶體甚至是超細顆粒的固溶體和其他合金生產原料。 我們知道，5/5的固溶體屬嚴重未飽和固溶體，它在合金生產過程中很容易形成“環(huán)狀結構”。 “環(huán)狀結構”的形成主要是由于該固溶體屬嚴重未飽和型，而另配進去的WC在合金燒結過程中將不斷向固溶體中溶解。由于合金燒結溫度和時間都不能滿足WC在固溶體中的完全溶解。因此，從內到外，TiC逐漸減少，而WC逐漸增多，以至于最外層為完全的WC（從理論上講）。因此，合金金相就形成不同層次的顏色變化，看上去就像一個“環(huán)”。 那么“環(huán)”的出現(xiàn)對合金是好還是壞呢？我認為控制好的話肯定就非常有益，控制不好就會起壞作用。也就是我前面提到的合金生產工藝以及原料選用屬國際先進者可以，否則還不如用3/7的固溶體。為什么這樣說呢？簡而言之，一個“環(huán)”就是WC在TiC中的遞度溶解，形成合金局部的不平衡。但只要控制好，它仍然是短程無序而長程有序。“環(huán)”的存在增加了合金的耐磨性，但同時也增加了合金的脆性。但由于“環(huán)”的外層為WC ，這樣反而增強了鈷對硬質相的濕潤性。因此，合金因“環(huán)”變脆的狀況得以緩沖和抵銷。 如果在混合料中還需添加Ta、Nb等成份較多時，就非得用5/5的固溶體，因 鈷對 Ta、Nb的濕潤性很差，也就是說Ta、Nb必須與W、Ti固溶后才能被濕潤，所以只有5/5的固溶體才能在合金燒結過程中最大限度的溶解Ta、Nb。這時采用3/7是最差的。 總之，隨著技術的進步和企業(yè)整體實力的增強，固溶體選材最終將選用細顆粒和超細顆粒的5/5及其他合金原料。
