Съставът и структурата на твърдите сплави играят решаваща роля за тяхното представяне

Съставът и структурата на твърдите сплави играят решаваща роля за тяхното представяне
Тъй като зъбите на съвременната индустрия, контролът на качеството на твърдите сплави е основният проблем в производството. Всеки производствен процес трябва да бъде стриктен и прагматичен, а съставът и структурата на твърдата сплав пряко влияят на отношението на производителността.
Ефективността на материалите от твърди сплави се влияе от състава и структурата на твърдите и свързващите фази. Най-общо казано, когато съдържанието на твърда фаза е високо и размерът на зърното е фин, сплавта има висока твърдост, добра устойчивост на износване и слаба устойчивост на удар. Когато въглеродът липсва във фазата на сплавта η (обезвъглеродена фаза), характеристиките на сплавта стават крехки. Когато съдържанието на титанов карбид или танталов карбид е високо, червената твърдост на сплавта се подобрява, устойчивостта на кратерно износване се подобрява и производителността на рязане на карбидното острие е по-добра.
Съставът и структурата на свързващата фаза също оказват значително влияние върху свойствата на твърдите сплави. При производството на твърди сплави Co е добър свързващ метал. В сравнение с Ni и Fe, Co има по-добри омокрящи свойства с твърдата фаза и свойствата на циментираната твърда сплав обикновено са по-високи от тези, свързани с Ni и Fe. Поради ниския магнетизъм и добрата корозионна устойчивост на Ni, WC-Ni, като немагнитна или устойчива на корозия сплав, превъзхожда сплавта WC-Co по отношение на производителността.
Въглеродът и желязото генерират стабилен Fe3C, който възпрепятства свързването и синтероването на твърдите сплави. В допълнение, желязото е лесно за образуване на крехко тройно съединение с карбид, което увеличава крехкостта на сплавта. Въпреки че твърдостта на свързания с желязо карбид не е ниска, здравината на свързания с желязо карбид се различава значително от тази на свързания с кобалт карбид.
За укрепване на фазата на свързване и подобряване на характеристиките на материали от твърди сплави са изследвани нови фази на свързване с различни състави и структури. Използвайки W и C за легиране на Co, се получава кобалтова сплав с евтектичен състав. Теоретичната евтектична температура е 1280 градуса, с ниска точка на топене, което е благоприятно за уплътняване на синтеровани заготовки при ниски температури.
Чрез регулиране на състава на свързващата фаза червената твърдост и устойчивостта на пълзене на твърдата сплав бяха подобрени и бяха постигнати добри резултати. Ако Co Ni Cr Mo Al високотемпературна сплав се използва за замяна на традиционната фаза на свързване с Co, острието от циментиран карбид има по-дълъг експлоатационен живот и по-добра устойчивост на деформация при рязане в сравнение с фазата на свързване на Co.