合金材料和粉末合金材料的区别？

发布时间：2024-08-23 17:23编辑：冶金属归类：金属行情

一、合金材料和粉末合金材料的区别？

钨钢属于硬质合金，但硬质合金不一定是钨钢。他们之间的区别是：

（1）质合金是由由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成,是一种硬度极高的合金材料，硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。具有金属某些特质的陶瓷。

（2）钨钢又称之为钨钛合金或高速钢或工具钢。硬度为维氏10K，仅次于钻石，是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料,钨钢、硬质合金都具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。

钨钢的优点主要在于他的高硬度和耐磨性高硬度即使他在1000℃时仍有很高的硬度。

易可以称作为第二金刚石。

碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间。

（3）钨钢与硬质合金区别：钨钢是用炼钢工艺在钢水中加入钨铁作钨的原料熔炼而成的，又叫高速钢或工具钢，其钨含量一般在15-25%；而硬质合金是用粉末冶金工艺以碳化钨为主和钴或其它粘结金属一起烧结而成的，其钨含量一般在80%以上。

就是说所有硬度超过HRC65的只要是合金都可以叫硬质合金。硬质合金对照表（硬质合金对照表标*者为涂层硬质合金；标+者为TiC基或Ti(C,N)基硬质合金。）如下图：钨钢对照表：所以从上面的比较中就可以明确的说明了钨钢与硬质合金的区别了知识点拓展：钨钢（硬质合金）具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。钨钢的分类根据ISO标准进行。

这种分类的依据是工件的材料种别(如P,M,K,N,S,H牌号)。

粘结相成份主要是利用其强度和耐蚀性。

硬质合金由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。

硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。参考资料：

二、钛合金材料？

钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度，使塑性下降。氢在α相中溶解度很小，钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。

三、钼基合金材料？

钼合金，一种具有高强韧性并且耐高温的合金，用途正在越来越广泛。近日我国中科院合肥研究院官网发文称，该院固体所内耗与固体缺陷研究部和中国核动力研究设计院合作在高性能钼合金研究方面取得新进展，研发的新型钼合金可用于制造太空核反应堆。

高纯度钼金属

钼（Mo）这种元素质子数为42，钼单质为银白色金属，硬而坚韧，化学性质稳定，纯金属及合金具有高熔点、高热导率，高导电性，易与碱金属相容等优点，早就被航天技术方面的材料学家认为是空间核反应堆的关键候选材料。不过纯钼也存在着室温可塑性低、高温强度不足、再结晶脆性大和辐照脆化等问题，因此将钼与其他金属制成钼合金解决掉上述问题，成了材料学上的一个攻关目标。

钼棒

研究者们把攻关重点放在了改善钼合金的力学和抗辐照性能上，开始时在钼金属中引入细小的氧化物颗粒，这虽然能显著提高钼合金强度和再结晶温度，然而氧化物颗粒却会在高温下长大，导致了钼合金的应力集中和塑性降低，特别是在高温时的强度显著降低。

所以研究者们又改变思路，通过计算模拟发现钼合金晶/相界面上间隙氧的偏聚会显著降低其强度和延展性，而间隙碳原子和碳化锆颗粒能有效提高界面的强度，所以提出来通过纳米碳化物弥散、细晶强化和晶界净化等方法来协同提升钼合金综合性能的方案。即采用纳米碳化锆颗粒作为增强相，利用它能吸收杂质氧，降低其对晶界的脆化作用，改善晶界结合及低温韧性，达到从晶粒的层面提高材料的强度和高温稳定性，这样配比的合金其纳米颗粒与基体之间形成的界面还能吸收辐照缺陷，进而也就改善了钼合金材料的抗辐照性能。

通过不断地试验，研究者们利用粉末冶金法和高温旋锻制备了室温及高温下均具有优异力学性能的纳米结构碳化锆钼合金，这种合金的室温抗拉强度可达928MPa、延伸率为34.4%，比工业中广泛应用的钛锆钼合金分别提高26%和100%以上。

这种合金的再结晶温度比纯钼提高了约400°C，具有优异的高温稳定性。而在高温1000℃时，碳化锆钼合金的抗拉强度可达562MPa，比纯钼、纳米结构氧化镧-钼合金、氧化镧-钛锆钼合金合金等提高50%以上；在1200℃高温下则-强度更为优异，同时还能保持优良塑性。都说明这种合金在室温及高温下均具有优异的强韧性，与已报道的同类材料相比具有明显优势。相关研究成果已经于本月中旬发表在金属材料顶级期刊《材料学报》上。

那么为什么说这种材料是空间核反应堆的良好用材呢？是因为空间核反应堆的包壳及堆芯结构材料面临高温、中子辐照及液态碱金属腐蚀等苛刻服役环境，一般的材料都难以胜任，碳化锆钼合金被认为将可以解决这个问题。

↑空间核反应堆概念结构图

随着航天技术的进步，人类必将进入开发和利用太空的时代，虽然目前太空中的卫星大多利用太阳能帆板电池，但当人类建造月球或火星科研站或基地的时候，亦或打造星际探测器或星际飞船时，势必要利用到空间核反应堆，所以这种装备属于一种前瞻性研究，也早有消息称我国正在研制空间核反应堆，比如我国和俄罗斯合作建造并运营的月球科研站将在2028年前后完成，按计划该设施就需要一台空间核反应堆，所以碳化锆钼合金材料或首先用到月球科研站上，这一发明对我国空间核反应堆的制造具有重要的推动意义。

↑NASA研制的太空核反应堆样品图

参考资料：

《观察者网》2月25日文章《中科院成功研制高强韧钼合金，可用于外太空核反应堆》

四、硬度300合金材料？

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。　　硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。　　硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。合金特点：　　1.硬度高（86～93HRA，相当于69～81HRC）；　　2.热硬性好（可达900～1000℃，保持60HRC）；　　3.耐磨性好。　　硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。制造模具、量具，寿命比合金工具钢高 20～150倍。可切削50HRC左右的硬质材料。　　但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

五、最贵的合金材料？

应该是铑合金，铑合金是指以铑为基加入其他元素组成的合金。常用的铑合金有Rh-Pt系合金、Rh-10Ru合金等。Rh-10Ru合金为包晶组织合金，其主要特点是硬度高、抗氧化、耐腐蚀、催化活性好。在氩气保护下，用氧化铝坩埚在高频感应炉中熔炼，水冷铜模浇铸。铸锭冷加工性能较差，可在1450℃进行热加工。用做爆鸣器的催化剂及电接触材料。

六、巴氏合金材料特性？

巴氏合金的组织特点是，在软相基体上均匀分布着硬相质点，软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性，并在磨合后，软基体内凹，硬质点外凸，使滑动面之间形成微小间隙，成为贮油空间和润滑油通道，利于减摩；上凸的硬质点起支承作用，有利于承载。　

　巴氏合金除制造滑动轴承外，因其质地软、强度低，常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦使用。为防止成分偏析和细化晶粒，还常加入少量的砷。　　按国家标准，巴氏合金可以分为锡基合金和铅基合金两种。铅基合金的强度和硬度比锡基合金低，耐蚀性也差。所以客户在使用巴氏合金的时候，通常选用锡基合金，其常用的牌号有ZChSnSb11－6、ZChSnSb8－4、ZChSnSb8－8等。尽管铅基合金的性能没有锡基合金好，但是有许多客户仍然选择使用，因为它使用起来比较经济，其常用的牌号有ZChPbSb16－16－2、ZChPbSb1－16－1等。

七、钛合金材料属性？

强度高,钛合金的密度一般在4.51g/cm3左右，仅为钢的60%，纯钛的强度才接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

热强度高,使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。

抗蚀性好,钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

低温性能好,钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

化学活性大,钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN 硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为20%～30%。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。

导热系数小、弹性模量小,钛的导热系数λ=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。