硬質(zhì)合金是什么？

2016-10-30 21:32:53      點(diǎn)擊：

硬質(zhì)合金是以一種或幾種難熔碳化物（碳化鎢、碳化鈦等）的粉末為主要成分，加入作為粘接劑的金屬粉末（鈷、鎳等），經(jīng)粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具，以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動(dòng)的高耐磨零件。


硬質(zhì)合金的特點(diǎn)

⑴硬度、耐磨性和紅硬性高

硬質(zhì)合金常溫下硬度可達(dá)８６～９３ＨＲＡ，相當(dāng)于６９～８１ＨＲＣ。在９００～１０００℃能保持高硬度，并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比，切削速度可高４～７倍，壽命長(zhǎng)５～８０倍，可切削硬度高達(dá)５０ＨＲＣ的硬質(zhì)材料 

⑵強(qiáng)度、彈性模量高

硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度高達(dá)６０００ＭＰａ，彈性模量為（４～７）×１０５ＭＰａ，都高于高速鋼。但其抗彎強(qiáng)度較低，一般為１０００～３０００ＭＰａ。

⑶耐蝕性、抗氧化性好

一般能很好地抗大氣、酸、堿等腐蝕，不易氧化。

 

⑷線膨脹系數(shù)小

工作時(shí)，形狀尺寸穩(wěn)定。

 

⑸成形制品不再加工、重磨

由于硬質(zhì)合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形燒結(jié)后不再進(jìn)行切削加工或重磨，特需再加工時(shí)，只能采用電火花、線切割、電解磨削等電加工或?qū)ｉT的砂輪磨削。通常由硬質(zhì)合金制成的一定規(guī)格的制品，采用釬焊、粘接或機(jī)械裝夾在刀體或模具體上使用。

 

常用硬質(zhì)合金

常用硬質(zhì)合金按成分和性能特點(diǎn)分為三類：鎢鈷類、鎢鈦鈷類、鎢鈦鉭（鈮）類。生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是鎢鈷類和鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金。

 

⑴鎢鈷類硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（ＷＣ）和鈷，牌號(hào)用代號(hào)ＹＧ（“硬”、“鈷”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加鈷含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如ＹＧ６表示鈷含量為６％的鎢鈷類硬質(zhì)合金，碳化鎢含量wＷＣ＝１－wＣｏ＝９４％。

 

⑵鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（ＷＣ）、碳化鈦（ＴｉＣ）及鈷，牌號(hào)用代號(hào)ＹＴ（“硬”、“鈦”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加碳化鈦含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如ＹＴ１５表示碳化鈦含量wＴｉＣ＝１５％的鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金。

 

⑶鎢鈦鉭（鈮）類硬質(zhì)合金

這類硬質(zhì)合金又稱通用硬質(zhì)合金或萬(wàn)能硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢（ＷＣ）、碳化鈦（ＴｉＣ）、碳化鉭（ＴａＣ）或碳化鈮（ＮｂＣ）和鈷組成。牌號(hào)用代號(hào)ＹＷ（“硬”、“萬(wàn)”兩字漢語(yǔ)拼音字首）后加序數(shù)表示。

 

表① 常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及化學(xué)成分

牌號(hào)

化學(xué)成分w/%

ＷＣ

ＴｉＣ

ＴａＣ

Ｃｏ

ＹＧ３Ｘ

９６．５

—

＜０．５

３

ＹＧ６

９４．０

—

—

６

ＹＧ６Ｘ

９３．５

—

＜０．５

６

ＹＧ８

９２．０

—

—

８

ＹＧ８Ｎ

９１．０

—

１

８

ＹＧ１１Ｃ

８９．０

—

—

１１

ＹＧ１５

８５．０

—

—

１５

ＹＧ４Ｃ

９６．０

—

—

４

ＹＧ６Ａ

９２．０

—

２

６

ＹＧ８Ｃ

９２．０

—

—

８

ＹＴ５

８５．０

５

—

１０

ＹＴ１４

７８．０

１４

—

８

ＹＴ３０

６６．０

３０

—

４

ＹＷ１

８４～８５

６

３～４

６

ＹＷ２

８２～８３

６

３～４

８

注：牌號(hào)后“Ｘ”表示細(xì)顆粒合金，“Ｃ”表示粗顆粒合金，無(wú)字為一般顆粒合金。



表② 常用硬質(zhì)合金的物理及力學(xué)性能

牌號(hào)

物理、力學(xué)性能（不小于）

密度

（ｇ·ｃｍ－３）

硬度

（ＨＲＡ）

強(qiáng)度

σｂ／ＭＰａ

ＹＧ３Ｘ

１５．０～１５．３

９１．５

１０７９

ＹＧ６

１４．６～１５．０

８９．５

１４２２

ＹＧ６Ｘ

１４．６～１５．０

９１．０

１３７３

ＹＧ８

１４．５～１４．９

８９．０

１４７１

ＹＧ８Ｎ

１４．５～１４．９

８９．５

１４７１

ＹＧ１１Ｃ

１４．０～１４．４

８６．５

２０６０

ＹＧ１５

１３．０～１４．２

８７

２０６０

ＹＧ４Ｃ

１４．９～１５．２

８９．５

１４２２

ＹＧ６Ａ

１４．６～１５．０

９１．５

１３７３

ＹＧ８Ｃ

１４．５～１４．９

８８．０

１７１６

ＹＴ５

１２．５～１３．２

８９．５

１３７３

ＹＴ１４

１１．２～１２．０

９０．５

１１７７

ＹＴ３０

９．３～９．７

９２．５

８８３

ＹＷ１

１２．６～１３．５

９１．５

１１７７

ＹＷ２

１２．４～１３．５

９０．５

１３２４

 

硬質(zhì)合金的應(yīng)用

⑴刀具材料

硬質(zhì)合金用做刀具材料的數(shù)量****，可制作車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等。其中鎢鈷類硬質(zhì)合金適于黑色金屬、有色金屬的短切屑加工和非金屬材料的加工，如鑄鐵、鑄造黃銅、膠木等；鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金適于鋼等黑色金屬的長(zhǎng)切屑加工。在同類合金中，鈷含量較多的適于粗加工，鈷含量少的適于精加工。通用類硬質(zhì)合金對(duì)于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質(zhì)合金長(zhǎng)得多。

 

⑵模具材料

硬質(zhì)合金主要用做冷拉模、冷沖模、冷擠模、冷墩模等冷作模具。

 

⑶量具和耐磨零件

硬質(zhì)合金用于量具的易磨損表面鑲嵌和零件、磨床精密軸承、無(wú)心磨床導(dǎo)板和導(dǎo)桿、車床頂尖等耐磨件。


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