断裂韧度超声评估——烧结碳化钨

  烧结碳化钨是用于金属切削工具的主要材料，通过一种简单的方法来测量其断裂韧度具有实际意义。目前有两种方法用于评价其断裂韧度： 一种是利用“短棒试样”以测量平面应变断裂韧度；另一种是用 “Palmqvirt"试样来评价缺口裂纹抗力。

  研究发现，含钴的烧结碳化钨，其韧度随钴粘接剂含量的增大而增大，而这种韧度的增大被认为是由钴相的韧度引起的。先前的大量工作已经表明：如果入 射超声波的波长，恒远大于散射体的平均尺寸，则对于多晶聚合体，在微观组织、韧度和超声波衰减之间存在明显的相关性。

  对于平均晶粒尺寸范围1 ~3μm，钴的质量分数变化范围在 2% ~16%之间的烧结碳化钨，用标称频率100MHz(中心频率近乎70MHz)的宽带超声波探头，测得的结果如图9-21所示，可以看出，钴含量的增加使得材料韧度增加，同时也导致超声波衰减的增加。该研究为借助超声波无损方法替换上述有损的机械方法来评价材料韧度提供了实验依据。

图9-21  烧结碳化钨韧度的超声评估