硬質(zhì)合金中常見(jiàn)的金屬粘結(jié)劑除了有鈷、鐵和錳金屬元素之外,還有銅(Cu),鎳(Ni)和鋁(Al)元素,它們對(duì)合金的燒結(jié)行為、顯微組織和力學(xué)性能的影響與鈷、鐵和錳元素的影響略有不同。
銅(Copper)是一種過(guò)渡元素,外觀為(紫)紅色固體,位于周期表中的第4周期第IB族,原子序數(shù)29,原子量63.55,原子半徑128pm,熔點(diǎn)約1083.4℃,密度約8.96g/cm3,具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。銅與鈷、錳金屬元素一樣,都能提高硬質(zhì)合金中碳化鎢(WC)粉末的潤(rùn)濕性;另外,銅還可以提高WC-Fe合金的致密度和斷裂韌性,以及降低WC-Fe合金的熔點(diǎn)。
鎳(Nickel)是一種硬而有延展性并具有鐵磁性的金屬,結(jié)構(gòu)為面心立方晶格結(jié)構(gòu),位于周期表中的第四周期第Ⅷ族,原子序數(shù)28,原子量58.69,熔點(diǎn)約1453℃,密度約8.90g/cm3,具有磁性,良好的可塑性和耐腐蝕性等特點(diǎn),主要用于合金和催化領(lǐng)域中。鎳對(duì)硬質(zhì)合金中的WC粉末具有良好的潤(rùn)濕性,能防止碳化物顆粒團(tuán)聚而形成具有細(xì)顆粒的均勻結(jié)構(gòu),因而能提高合金的耐腐蝕性和抗氧化性
鋁(Aluminium)是一種銀白色輕金屬,位于周期表中的第3周期第IIIA族,原子序數(shù)為13,原子量26.98,原子半徑143pm,熔點(diǎn)約660 ℃,密度約2.7g/cm3,具有優(yōu)異的延展性和導(dǎo)電導(dǎo)熱性等優(yōu)點(diǎn),在地殼中的含量?jī)H次于氧和硅,居第三位。當(dāng)金屬鋁作為 硬質(zhì)合金的粘結(jié)劑時(shí),能促進(jìn)燒結(jié)過(guò)程,極大抑制碳化鎢晶粒的生長(zhǎng)。