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该如何确定选择钴基合金还是硬质合金?

2024-03-01

钴基合金(Stellite)是一种特殊的硬质合金,由美国人Elwood Hayness于1907年发明。它主要以钴作为基体,并含有相当数量的镍、铬、钨,以及少量的钼、铌、钽、钛、镧等元素。根据合金中成分的不同,钴基合金可以制成焊丝、粉末用于硬面堆焊、热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

钴基合金按照使用用途可以分为钴基耐磨损合金、钴基耐高温合金和水溶液腐蚀合金。在一般情况下,钴基合金都具备耐磨损、耐高温或耐磨损耐腐蚀的特性,有些情况下甚至可能需要同时满足这些要求。这种合金在复杂的工作环境下,其优势能得到充分体现,特别是在核电、石化、电力、汽车、纺织、化工、食品等领域有广泛应用。

而硬质合金则是由一种或几种难熔碳化物(如碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,加入作为粘接剂的金属粉末(如钴、镍等),通过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、韧材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。硬质合金具有高硬度、耐磨性、红硬性、强度、弹性模量、耐蚀性、抗氧化性、线膨胀系数小等特性,广泛应用于高技术行业的诸多领域,特别是在航天航空、光学及电子领域。

选择钴基合金还是硬质合金,主要取决于具体的使用环境和所需性能。以下是一些考虑因素:

1.工作环境:钴基合金通常用于需要同时满足耐磨损、耐高温和耐腐蚀等要求的复杂工作环境,例如核电、石化、电力等领域。而硬质合金则更广泛地应用于各种高技术行业,如航天航空、光学、电子等。

2.性能要求:钴基合金具有高硬度、耐磨性、耐高温、耐腐蚀等特性,且其韧性优于硬质合金,因此更适合用于需要承受冲击、振动和重载的场合。而硬质合金则以其高硬度、耐磨性、红硬性等特点而著称,更适用于高速切削和硬材料切削等场合。

3.成本考虑:钴基合金中的钴元素含量较高,原材料价格相对昂贵,因此成本较高。而硬质合金的原材料成本相对较低,因此在成本考虑方面,硬质合金可能更具优势。

4.加工性能:钴基合金的线膨胀系数较大,焊接应力较小,变形也较小,因此加工性能相对较好。而硬质合金的硬度较高,加工难度较大,需要采用特殊的加工设备和工艺。

综上所述,在选择钴基合金还是硬质合金时,需要综合考虑工作环境、性能要求、成本和加工性能等因素。在需要承受冲击、振动和重载的复杂工作环境下,钴基合金可能更适合;而在高速切削和硬材料切削等场合,硬质合金可能更具优势。同时,还需要根据具体的使用要求,选择适合的合金类型和牌号。

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