Lo sviluppo e la produzione di materiali in lega dura non magnetici sono manifestazioni significative di nuovi materiali in lega dura. La lega dura viene prodotta sinterizzando i carburi metallici refrattari dei gruppi IV A, VA e VI A nella tavola periodica degli elementi (come il carburo di tungsteno WC) e il metallo di transizione del gruppo ferro (cobalto Co, nichel Ni, ferro Fe) come fase di legame attraverso l'industria della metallurgia delle polveri. Il carburo di tungsteno di cui sopra non è magnetico, mentre Fe, Co e Ni sono tutti magnetici. L'utilizzo del Ni come legante è una condizione necessaria per produrre leghe non magnetiche.
Esistono i seguenti metodi per ottenere leghe dure amagnetiche serie WC Ni:1. Controllare rigorosamente il contenuto di carbonio
Come la lega WC Co, il contenuto di carbonio è il principale fattore che influenza la capacità di soluzione solida di W nella fase di legame della lega WC Ni. Cioè, minore è il contenuto di carbonio della fase del composto di carbonio nella lega, maggiore è la capacità di soluzione solida di W nella fase di legame del Ni, con un intervallo di variazione di circa il 10-31%. Quando la soluzione solida di W nella fase legata al Ni supera il 17%, la lega si smagnetizza. L'essenza di questo metodo è ottenere leghe dure non magnetiche riducendo il contenuto di carbonio e aumentando la soluzione solida di W nella fase di legame. In pratica, viene solitamente utilizzata polvere WC con un contenuto di carbonio inferiore a quello teorico, oppure viene aggiunta polvere W alla miscela per raggiungere l'obiettivo di produrre leghe a basso contenuto di carbonio. Tuttavia, è molto difficile produrre leghe non magnetiche esclusivamente controllando il contenuto di carbonio.
2. Aggiungere cromo Cr, molibdeno Mo, tantalio Ta
Una lega ad alto contenuto di carbonio WC-10% Ni (% in peso) mostra ferromagnetismo a temperatura ambiente. Se si aggiunge più dello 0,5% di Cr, Mo e 1% di Ta sotto forma di metallo, la lega ad alto contenuto di carbonio può passare dal ferromagnetismo al non magnetismo. Aggiungendo Cr, le proprietà magnetiche della lega sono indipendenti dal contenuto di carbonio e il Cr è il risultato di una grande quantità di soluzione solida nella fase di legame della lega, come il W. La lega con Mo e Ta può trasformarsi solo in una lega non magnetica ad un certo contenuto di carbonio. A causa della bassa soluzione solida di Mo e Ta nella fase di legame, la maggior parte di essi cattura solo il carbonio nel WC per formare carburi corrispondenti o soluzioni solide di carburo. Di conseguenza, la composizione della lega si sposta verso il lato a basso contenuto di carbonio, determinando un aumento della soluzione solida di W nella fase di legame. Il metodo per aggiungere Mo e Ta è quello di ottenere una lega non magnetica riducendo il contenuto di carbonio. Anche se non è facile da controllare come l'aggiunta di Cr, è relativamente più semplice controllare il contenuto di carbonio rispetto alla lega WC-10% Ni pura. L'intervallo del contenuto di carbonio è stato ampliato dal 5,8-5,95% al 5,8-6,05%.
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Contatto: Grazia Ma
Orario di pubblicazione: 09-ottobre-2023
