硬質(zhì)合金的相對(duì)磁飽和強(qiáng)度

1、鎢鋼的相對(duì)磁飽和及影響因素發(fā)布時(shí)間:2014-07-10 09:56   文章來源:未知   作者:admin   點(diǎn)擊數(shù):次   鎢鋼的相對(duì)磁飽和及影響因素有：   1、鎢鋼之WC-CO硬質(zhì)合金的磁化曲線(M-H曲線)   WC-Co鎢鋼中含有鐵磁質(zhì)Co，因此，它具有鐵磁質(zhì)的磁性特性。   鐵磁質(zhì)的磁性，和它的固體結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。研究表明，在鐵磁質(zhì)存在著許多自發(fā)地飽和磁化的小區(qū)域，每個(gè)這樣的小區(qū)域，相當(dāng)于自發(fā)磁化的小永磁體，具有相當(dāng)大的

2、磁矩，這些小區(qū)域稱為磁疇。磁疇的形成是由于電子間的“交換作用”，使相鄰原子的電子自旋磁矩自發(fā)地排列整齊，或者說，與電子自旋運(yùn)動(dòng)等效的分子電流按一定方向排列整齊。在沒有磁場作用時(shí)，盡管每個(gè)磁疇中的分子電流已排列整齊，但就各個(gè)磁疇來說，其分子電流的取向則是完全混亂的，相互抵銷，鐵磁質(zhì)的總磁矩仍為零，因此，對(duì)外不表現(xiàn)磁性。當(dāng)外加磁場（H）時(shí)，隨著磁場強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，磁化強(qiáng)度增大，至所有磁疇都取外磁場方向，這時(shí)磁化達(dá)到飽和，稱為飽和磁化強(qiáng)度（Ms），些時(shí)的磁場強(qiáng)度稱為飽和磁場強(qiáng)度（Hs）。   WC-Co鎢鋼的磁導(dǎo)率（u）不是一個(gè)常數(shù)，隨磁場強(qiáng)度的改變而改變，因此，鎢鋼的磁化強(qiáng)度（M

3、）隨磁場強(qiáng)度（H）的變化是一條曲線，稱為磁化曲線（M-H曲線），如圖4-22所示。當(dāng)磁場強(qiáng)度（H）從零逐漸增大時(shí)，磁疇在磁場作用下，迅速沿外磁場方向排列，磁化強(qiáng)度（M）也逐漸增大，磁化強(qiáng)度越大，磁疇排列越整齊，磁化強(qiáng)度（M）也越大。當(dāng)磁場強(qiáng)度（H）增大，磁化強(qiáng)度（M）已經(jīng)飽和（最大）。此時(shí)的磁化強(qiáng)度（M）稱為飽和磁化強(qiáng)度（Hs），此時(shí)的磁場強(qiáng)度（H）稱為飽和磁場強(qiáng)度（Hs）。     由于WC-Co鎢鋼中含Co量不同，含C量不同（相中含W和C不同），添加過元素不同，雜質(zhì)元素不同等，都構(gòu)成一種特定的硬質(zhì)合金，第一種特定的M-H磁化曲線。 

4、0;  資料表明，鐵族金屬（Fe、Co、Ni）的單原子磁矩取決于原子的3d電子殼層中未被（正負(fù)自旋電子）抵銷的電子自旋磁矩值。當(dāng)具有S高有帶的的W溶入后，鐵磁質(zhì)原子能奪取W的能帶中的電子，相當(dāng)于一部份W原子中的4s進(jìn)入到鐵太磁質(zhì)3d能帶中的正空位內(nèi)，降低了鐵磁質(zhì)的平均磁矩。   WC-Co鎢鋼中的相，由于溶入W、C、Cr、V、Fe等元素而改變其磁性。假設(shè)在相中除W以外，其它元素溶入量恒定，合金的飽和磁化強(qiáng)度，隨相中W容量增加而降低，同一牌號(hào)，我們可以做出各種W含量不同的M-H曲線，如圖4-23所示，即可以測量到同一牌號(hào)不同W含量合金的各種飽和磁化強(qiáng)度Ms值。

5、60;  由于相中W的溶入量與合金中的含碳量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，我們利用測量到的同一牌號(hào)不同W含量的合金的各種飽和強(qiáng)度Ms值，可以做出該牌號(hào)的飽和磁化強(qiáng)度與合金含碳量的關(guān)系圖，如圖4-24所示。   在WC+二相區(qū)內(nèi)，隨著碳量減少，相中W溶量增加，飽和磁化強(qiáng)度降低。   在WC+三相區(qū)內(nèi)，相中鎢的固溶度均保持在二相區(qū)下限時(shí)的值不變（即相的比飽和強(qiáng)度4下=1500A.m2/kg）。因碳的降低，有一部分相變成了無磁的相，而合金比飽和磁化強(qiáng)度（4合金）值總是與合金中相的質(zhì)量X成正比，故4合金值隨碳量降低而降低。未完待.WC-Co硬質(zhì)合金的相對(duì)磁飽

6、和強(qiáng)度發(fā)布時(shí)間:2013-06-05 15:00   文章來源:未知   作者:admin   點(diǎn)擊數(shù):次   WC-Co硬質(zhì)合金的相對(duì)磁飽和強(qiáng)度：鎢鋼合金的飽和磁化強(qiáng)度Ms合金=4合金·d   即合金的比飽和磁化強(qiáng)度4合金=Ms合金/d=4·X   式中：d為密度，單位為g/cm3   4為相的比飽和磁化強(qiáng)度；X為合金中相的含量。   合金相的比飽和磁化強(qiáng)度（4）與純Co的比飽和磁化強(qiáng)度（4CO）之比稱之

7、為合金（相）的相對(duì)飽和磁化強(qiáng)度（相對(duì)磁化飽和），單位為%。寫作：合金（相）相對(duì)飽和磁化強(qiáng)度（%）=（4）/（4CO）=（4合金/ X/（4CO）   20OC時(shí)，純Co的比飽和磁化強(qiáng)度4CO=160Gs cm3/g=2020A·m2/kg。（純Fe的比飽和磁化強(qiáng)度4Fe=217 Gs cm3/g；純Ni的比飽和磁化強(qiáng)度4Ni=54.39 Gs cm3/g。）   設(shè)：4合金=e（即儀器測量值）；儀器的修正系數(shù)=1.0××   故：合金的相對(duì)磁飽和（%）=e×1.0××/（1.

8、6×Co）   式中Co，為合金真實(shí)鈷含量Co%中的“Co”   根據(jù)公式，當(dāng)我們測得合金的比飽和磁化強(qiáng)度4合金=（e值）后，就可以算出合金（相）的相對(duì)飽和磁化強(qiáng)度。   反過來，根據(jù)公式，我們可以分別算出YG20、YG6合金在相對(duì)磁飽和值為76%、85%、92%、94%、96%、100%時(shí)的合金比飽和磁化強(qiáng)度e，其值列于表4-17。表4-17 YG6、YG20不同相對(duì)磁飽和強(qiáng)度和磁化強(qiáng)度e值相對(duì)磁飽和（%）7685929496100YG20的e值22.425.127.127.728.429.5YG6的e值6.737.528

9、.148.328.58.85     根據(jù)表4-17作圖4-25    圖4-25繪出合金的比飽和磁化強(qiáng)度e與合金鈷含量、相對(duì)磁飽和值的關(guān)系，從圖可以看出：   1、當(dāng)測出某合金牌號(hào)的e（如YG13C，含鈷13%，e為17.7）后，從圖上我們可以大致看出，該牌號(hào)的相對(duì)磁飽和值約為92%，位于二相區(qū)的上限，即合金碳含量位于二相區(qū)上限。   2、在二相區(qū)內(nèi)（設(shè)有相對(duì)磁飽和上限為96%，下限為76%），每一牌號(hào)（Co含量固定，如Co=16%）的相對(duì)磁飽和值因碳不同有一個(gè)波動(dòng)范圍（即通過含Co

10、點(diǎn)作線，交于相對(duì)磁飽和線的上限與下限，即在二相區(qū)內(nèi)，合金允許碳含量波動(dòng)的上限與下限，高于上限，合金中出現(xiàn)游離碳，低于下限，合金中出現(xiàn)相），隨著合金的鈷含量增加，這個(gè)上、下限的允許波動(dòng)范圍也隨之增大（如YG20YG16）。   3、不同Co含量的牌號(hào)，因碳含量不同，而可能具有同一e值。比如e=23，它是YG16合金相對(duì)磁飽和二相的上限，是YG21合金相對(duì)磁飽和二相區(qū)的下限。相對(duì)磁飽和另一種敘述方法：由于碳的減少，相中W含量增加，如前述，降低了鐵磁質(zhì)的平均磁矩。相當(dāng)于使相中有一部分鈷失去磁性，只有一部分相的鈷能被磁化，WC-Co硬質(zhì)合金中的Co在磁場中能被磁化的部分占合金質(zhì)量（

11、被測合金）的百分比稱為鈷磁（Com），被測合金的鈷磁與被測合金的鈷含量之比Com/Co,稱為該合金的相對(duì)磁飽和。我們可以通過測量合金的鈷磁，算出同一牌號(hào)合金因碳含量不同的各種不同的相對(duì)磁飽和值。于是：   合金（相）相對(duì)磁飽和=（4）/（4CO）=Com/Co（應(yīng)除去氧含量和雜質(zhì)）   劉經(jīng)知的研究表明，Com與合金中的含碳量有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在WC+，WC+相區(qū)內(nèi)，Com隨碳量的降低而降低，碳每降低0.01%，而Com降低0.1%，形成了（C降低/Com降低）=1/10的關(guān)系。如表4-18所示。   表4-18 YG6合金碳含量的變

12、化對(duì)合金Com的影響編號(hào)配碳差，%配碳量，%相當(dāng)于WC總碳，%Com,%Com差 ，%相區(qū)金相結(jié)果 1 5.866.236.0 WC+CC06 0.030.0 25.836.206.0WC+C00E00 0.020.2 35.816.185.8C00E00 0.050.5 45.766.125.3C00E00 0.050.5 55.716.074.8C00E00 0.030.3 65.686.044.5WC+C00E04 0.020.2 75.6

13、66.024.3C00E08    為了證實(shí)鈷相中因W含量的增加，使鈷相的磁性降低，我們?cè)诩冣捴蟹謩e加入不同量的W粉，將它們制成鈷合金，然后分別測量它們的比飽和磁化強(qiáng)度或Com，算出它們的相對(duì)磁飽和值（見表4-19）并制成圖4-26。從圖可知，隨著鈷中含W量增加，鈷合金的相對(duì)磁飽和值隨之降低，當(dāng)鈷合金相對(duì)磁飽和值在80%時(shí)，鈷中含W量在17%左右。當(dāng)鈷合金中不含W時(shí)，鈷的相對(duì)磁飽和值在98%至104%之間（主要是計(jì)算系數(shù)不同和測量誤差所致）。   表4-19 鈷中加入不同量的W對(duì)鈷磁、比磁飽和、相對(duì)磁飽和的影響 Co,%W,%

14、5;××廠測量單位：   ×   ×    ×      檢測室鈷磁，%相對(duì)磁飽和，%比磁飽和Gscm3/g系數(shù)（1.0××）比磁飽和Gscm3/g系數(shù)（1.0××）相對(duì)磁飽和，%（系數(shù)1.0××）相對(duì)磁飽和，%（系數(shù)1.0××）1A100098.8298.82163.1154.4101.9696.51100.38100.38165.0156.21

15、03.1297.601B100099.0699.06166.1157.2103.7998.249898164.3155.5102.7197.212991100.02101.03165.0156.2104.1698.5999.93100.93164.9156.1104.0998.52397396.999.90159.0150.5102.4696.9896.999.90159.0150.5102.4696.98495594.5499.52153.7145.5101.1295.7194.499.37153.7145.5101.1295.71593790.3997.19146.4138.698.429

16、3.1590.4897.29146.4138.698.429333135.8126.694.3289.2784.1293.47135.9128.794.4089.357851575.5488.87121.3114.889.1084.4275.4488.75121.0114.588.9584.198802064.7880.98102.497.080.0375.7564.0180.01102.897.380.2875.949752550.2266.9680.476.167.0363.4449.7566.3379.975.666.5863.0210703041.1958.8

17、466.062.558.9455.7941.1458.7765.662.158.5655.4211604021.0435.0733.832.035.2333.3421.0435.0733.832.035.2333.341250506.4512.9011.410.814.2313.476.5113.0211.210.613.9613.211340602.476.186.05.69.328.8237.56.15.79.488.971430700.030.11.21.12.482.350.020.071.21.12.482.35152180000.30.31.020.96000.30.31.020.

18、96161090000.10.10.680.64000.10.10.680.64   研究合金中的磁性實(shí)際上研究合金中相的磁性，如上所述，當(dāng)合金中的成分和雜質(zhì)含量固定時(shí)，WC-Co硬質(zhì)合金中因碳的減少，使相中W含量增加，從而使相的磁性降低。當(dāng)我們測出各種牌號(hào)（不同含鈷量）合金的不同碳含量的比飽和磁化強(qiáng)度4合金時(shí)，就可以算出各種牌號(hào)合金的不同碳含量的各種不同的相對(duì)磁飽和值，將其作成圖4.27。   圖4-27中各線條表示：   1、每一條斜線，代表含鈷量不同的一個(gè)牌號(hào)。   2、圖中的橫坐標(biāo)，為合金的WC的總碳。   3、圖中的豎座標(biāo)，為合金的相對(duì)磁飽和值。   4、圖中二條橫虛線，為合金二相區(qū)的界限線，二虛線中間為WC+二相區(qū)，上面為WC+C三相區(qū)，下面為WC+三相區(qū)，試驗(yàn)證明（試驗(yàn)者不同，試驗(yàn)條件不同，試驗(yàn)結(jié)果會(huì)略有差異），二相區(qū)上限，合金的相對(duì)磁飽和值約為95-100%。二相區(qū)下限，合金的相對(duì)磁飽和值約為75-