材料的加工與接合

製作WC-Co超硬合金時,將WC粉末與Co粉末混合成形後燒結。此燒結的特徵何者正確?

  1. A含Co的液相潤濕WC粒子,藉粒子重排與溶解-再析出幾乎完全緻密化(液相燒結)
  2. B在低於Co熔點(約1495℃)的燒結溫度不生成液相,Co蒸發而只留下WC的多孔質體
  3. C加熱到WC的熔點以上使整體熔化,再與鑄造一樣在模中凝固而緻密化
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正確答案:A. 含Co的液相潤濕WC粒子,藉粒子重排與溶解-再析出幾乎完全緻密化(液相燒結)

WC-Co系藉由WC與Co的共晶反應,在低於Co熔點(約1495℃)的溫度生成液相。在燒結溫度下生成的以Co為主的液相充分潤濕WC粒子,粒子因毛細力而重排堆積,小的WC粒子再溶解並析出到大粒子上,因此緻密化到接近真密度。這就是液相燒結。冷卻後,Co作為連結硬WC粒子的黏結相留下,擔負韌性。WC的熔點極高,熔化後鑄造並不實際,因此以粉末冶金製作。Co並不會在燒結中蒸發損失,它作為黏結相是不可或缺的。

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