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在適當(dāng)條件下,這類固溶體還能繼續(xù)溶解它的組成元素,直到達(dá)到飽和為止因此,它們的組成可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)(例如碳化鈦的組成就在TiC0.5~TiC之間變動(dòng)),化學(xué)式不符合化合價(jià)規(guī)則當(dāng)溶解的碳含量超過某個(gè)極限時(shí)(例如碳化鈦中Ti︰C=1︰1),晶格型式將發(fā)生變化,使原金屬晶格轉(zhuǎn)變成另一種形式的金屬晶格,這時(shí)的間充固溶體叫做間充化合物
金屬型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點(diǎn)都在3273K以上,其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K,是當(dāng)前所知道的物質(zhì)中熔點(diǎn)高的大多數(shù)碳化物的硬度很大,它們的顯微硬度大于1800kg·mm2(顯微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬質(zhì)合金和硬質(zhì)化合物,顯微硬度1800kg·mm2相當(dāng)于莫氏一金剛石一硬度9)許多碳化物高溫下不易分解,抗氧化能力比其組分金屬強(qiáng)碳化鈦在所有碳化物中熱穩(wěn)定性好,是一種非常重要的金屬型碳化物然而,在氧化氣氛中,所有碳化物高溫下都容易被氧化,可以說這是碳化物的一大弱點(diǎn)
除碳原子外,氮原子、硼原子也能進(jìn)入金屬晶格的空隙中,形成間隙固溶體它們與間隙型碳化物的性質(zhì)相似,能導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熔點(diǎn)高、硬度大,同時(shí)脆性也大
硬質(zhì)合金的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結(jié)金屬
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭,它們的硬度很高,熔點(diǎn)都在2000℃以上,有的甚至超過4000℃另外,過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性,也可以充當(dāng)硬質(zhì)合金中的硬化相。