Le développement et la production de matériaux en alliage dur non magnétiques sont des manifestations significatives de nouveaux matériaux en alliage dur. L'alliage dur est obtenu par frittage des carbures métalliques réfractaires des groupes IV A, VA et VI A du tableau périodique des éléments (tels que le carbure de tungstène WC) et du métal de transition du groupe du fer (cobalt Co, nickel Ni, fer Fe) comme phase de liaison dans l'industrie de la métallurgie des poudres. Le carbure de tungstène ci-dessus est non magnétique, tandis que Fe, Co et Ni sont tous magnétiques. L'utilisation du Ni comme liant est une condition nécessaire à la production d'alliages non magnétiques.
Il existe les méthodes suivantes pour obtenir des alliages durs non magnétiques de la série WC Ni :1. Contrôler strictement la teneur en carbone
Comme l’alliage WC Co, la teneur en carbone est le principal facteur affectant la capacité de solution solide du W dans la phase de liaison de l’alliage WC Ni. Autrement dit, plus la teneur en carbone de la phase de composé carboné dans l'alliage est faible, plus la capacité de solution solide de W dans la phase de liaison Ni est grande, avec une plage de variation d'environ 10 à 31 %. Lorsque la solution solide de W dans la phase liée Ni dépasse 17%, l'alliage se démagnétise. L’essence de cette méthode est d’obtenir des alliages durs non magnétiques en réduisant la teneur en carbone et en augmentant la solution solide de W dans la phase de liaison. Dans la pratique, on utilise généralement de la poudre WC avec une teneur en carbone inférieure à la teneur théorique en carbone, ou de la poudre W est ajoutée au mélange pour atteindre l'objectif de produire des alliages à faible teneur en carbone. Cependant, il est très difficile de produire des alliages non magnétiques uniquement en contrôlant la teneur en carbone.
2. Ajouter du chrome Cr, du molybdène Mo, du tantale Ta
Un alliage à haute teneur en carbone WC-10 % Ni (% en poids) présente un ferromagnétisme à température ambiante. Si plus de 0,5 % de Cr, Mo et 1 % de Ta sont ajoutés sous forme métallique, l'alliage à haute teneur en carbone peut passer du ferromagnétisme au non-magnétisme. En ajoutant du Cr, les propriétés magnétiques de l'alliage sont indépendantes de la teneur en carbone, et le Cr est le résultat d'une grande quantité de solution solide dans la phase de liaison de l'alliage, comme W. L'alliage avec Mo et Ta ne peut se transformer qu'en un alliage non magnétique à une certaine teneur en carbone. En raison de la faible solution solide de Mo et Ta dans la phase de liaison, la plupart d'entre eux ne captent que le carbone présent dans le WC pour former des carbures ou des solutions solides de carbure correspondantes. En conséquence, la composition de l’alliage se déplace vers le côté à faible teneur en carbone, ce qui entraîne une augmentation de la solution solide de W dans la phase de liaison. La méthode d'ajout de Mo et Ta consiste à obtenir un alliage non magnétique en réduisant la teneur en carbone. Bien que ce ne soit pas aussi facile à contrôler que l’ajout de Cr, il est relativement plus facile de contrôler la teneur en carbone que l’alliage pur WC-10 % Ni. La gamme de teneur en carbone a été élargie de 5,8 à 5,95 % à 5,8 à 6,05 %.
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Heure de publication : 09 octobre 2023
