了解碳化钨刀具的抗拉强度

什么是抗拉强度？

拉伸强度是指材料在断裂前被拉伸或拉动时所能承受的最大应力。它是一种基本的机械性能，通常以兆帕 (MPa) 或磅/平方英寸 (psi) 为单位，表示材料抵抗拉断的能力。

简单来说，抗拉强度告诉我们材料在失效之前可以承受多大的拉力。

抗拉强度通常与以下因素一起讨论：

然而，由于碳化钨是一种脆性材料，其抗拉强度明显低于抗压强度，因此在拉伸作用下比在压力作用下更容易开裂。

碳化钨 (WC) 与金属粘合剂（通常是钴或镍）结合形成硬质合金，这种材料以其卓越的硬度和抗压强度。然而，其抗拉强度相对适中，通常在以下范围内：

250–700 MPa，取决于等级和粘合剂成分

这是因为陶瓷状的 WC 颗粒虽然坚固但易碎，在拉伸载荷下裂纹会迅速扩展。

有多种材料和工艺变量会影响碳化钨的抗拉强度：

较高的钴含量会增加韧性和抗拉强度，但可能会稍微降低硬度。
例如：

细粒WC具有更好的抗裂性，提高了拉伸可靠性。

拉伸强度对内部缺陷高度敏感。孔隙或夹杂物可能成为应力集中源，引发裂纹。

烧结良好、致密的碳化物在拉伸和横向载荷下表现出更好的性能。

虽然碳化钨工具很少受到纯拉伸载荷，但拉伸强度在以下几个方面仍然很重要：

突然的冲击、不均匀的夹紧或反向弯曲会产生拉伸应力，如果材料缺乏足够的抗拉强度，则会导致裂纹或断裂。

薄部分、尖角或长悬臂硬质合金零件更容易受到拉伸破坏。

重复拉伸-压缩循环（例如高速切割或冲压）需要具有平衡抗拉强度和韧性.

对硬质合金等脆性材料进行拉伸试验极具挑战性。因此，工程师们通常使用：

这些给出了某一等级抵抗机械故障能力的实际估计。

以下领域使用的碳化钨工具通常需要更高的抗拉强度：

在这种情况下，工程师会选择具有优化粘合剂含量和颗粒尺寸的等级，以提高拉伸弹性，而不会牺牲太多的硬度。

抗拉强度是硬质合金刀具的一项关键特性，尽管它常常被低估。虽然这些刀具的价值主要体现在抗压强度和耐磨性上，但确保足够的抗拉强度对于防止开裂、刀具断裂和过早失效也至关重要。了解如何平衡抗拉强度与韧性、硬度等其他特性，是为高性能应用选择合适硬质合金牌号的关键。