硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過(guò)粉末冶金工藝制成的一種合金材料。
硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。
硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料,如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。
中文名稱 | 硬質(zhì)合金 | 外文名稱 | tungsten carbide、cemented carbide |
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拼音 | yìng zhì hé jīn | 工藝 | 通過(guò)粉末冶金工藝制成的合金材料 |
特點(diǎn) | 硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕 | 應(yīng)用 | 各類車(chē)床刀具、鉆頭 |
1923年,德國(guó)的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進(jìn)10%~20%的鈷做粘結(jié)劑,發(fā)明了碳化鎢和鈷的新合金,硬度僅次于金剛石,這是世界上人工制成的第一種硬質(zhì)合金。用這種合金制成的刀具切削鋼材時(shí),刀刃會(huì)很快磨損,甚至刃口崩裂。1929年美國(guó)的施瓦茨科夫在原有成分中加進(jìn)了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復(fù)式碳化物,改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質(zhì)合金發(fā)展史上的又一成就。
硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時(shí)仍有很高的硬度。硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料,如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等,用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材,也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍。
硬質(zhì)合金還可用來(lái)制作鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具、測(cè)量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴、五金模具(如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具,硬質(zhì)合金的優(yōu)良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具)。
近二十年來(lái),涂層硬質(zhì)合金也問(wèn)世了。1969年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具,刀具的基體是鎢鈦鈷硬質(zhì)合金或鎢鈷硬質(zhì)合金,表面碳化鈦涂層的厚度不過(guò)幾微米,但是與同牌號(hào)的合金刀具相比,使用壽命延長(zhǎng)了3倍,切削速度提高25%~50%。20世紀(jì)70年代已出現(xiàn)第四代涂層工具,可用來(lái)切削很難加工的材料。
硬質(zhì)合金棒主要適用于鉆頭,立銑刀,絞刀。它也可用于切割,沖壓和測(cè)量工具。它被用于造紙,包裝,印刷,有色金屬加工行業(yè)。此外,它還廣泛用于加工高速鋼刀具,硬質(zhì)合金銑刀,硬質(zhì)合金刀具,NAS的切削刀具,航空刀具,硬質(zhì)合金鉆頭,銑刀取芯鉆頭,高速鋼,taperd銑刀,公制銑刀,微型結(jié)束銑刀,鉸試點(diǎn),電子刀具,階梯鉆,金屬切割鋸,雙保證金鉆,槍桿子,角度銑刀,硬質(zhì)合金旋轉(zhuǎn)銼,硬質(zhì)合金刀具等。
不同用途的硬質(zhì)合金采用不同粒度的WC(碳化鎢)。硬質(zhì)合金切削刀具:比如切腳機(jī)刀片、V-CUT刀等精加工合金采用超細(xì)、亞細(xì)、細(xì)顆粒WC,粗加工合金采用中顆粒WC,重力切削和重型切削的合金采用中、粗顆粒WC做原料;礦山工具:巖石硬度高,沖擊負(fù)荷大,采用粗顆粒WC,巖石沖擊小沖擊負(fù)荷小采用中顆粒WC做原料;耐磨零件:當(dāng)強(qiáng)調(diào)其耐磨性、抗壓和表面光潔度時(shí),采用超細(xì)、亞細(xì)、細(xì)、中顆粒WC做原料,耐沖擊工具采用中、粗顆粒WC原料為主。 ? ? WC理論含碳量為6.128%(原子50%),當(dāng)WC含碳量大于理論含碳量,則WC中出現(xiàn)游離碳(WC+C)。游離碳的存在,燒結(jié)時(shí)使其周?chē)腤C晶粒長(zhǎng)大,致使硬質(zhì)合金晶粒不均勻。碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%),游離碳(≤0.05%),總碳則決定于硬質(zhì)合金的生產(chǎn)工藝和使用范圍。 ? ? 正常情況下,石蠟工藝真空燒結(jié)用WC總碳主要決定于燒結(jié)前壓塊內(nèi)的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳,即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75(假設(shè)燒結(jié)爐內(nèi)為中性氣氛,實(shí)際上目前多數(shù)真空爐為滲碳?xì)夥?,所用WC總碳小于計(jì)算值)。 ? ? 目前我國(guó)WC的總碳含量大致分為三種:石蠟工藝真空燒結(jié)用WC的總碳約為6.18±0.03%(游離碳將增大)。石蠟工藝氫氣燒結(jié)用WC的總碳含量為6.13±0.03%。橡膠工藝氫氣燒結(jié)用WC總碳=5.90±0.03%。上述工藝有時(shí)交叉進(jìn)行,因此確定WC總碳要根據(jù)具體情況。 ? ? 不同使用范圍、不同Co(鈷)含量、不同晶粒度的合金所用WC總碳可做一些小的調(diào)整。低鈷合金可選用總碳偏高的碳化鎢,高鈷合金則可選用總碳偏低的碳化鎢??傊?,硬質(zhì)合金的具體使用需求不同對(duì)碳化鎢粒度的要求也不同。
由于中國(guó)實(shí)行積極穩(wěn)健的宏觀經(jīng)濟(jì)政策,國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),硬質(zhì)合金需求也因此高速增長(zhǎng)。在硬質(zhì)合金需求增長(zhǎng)的同時(shí),產(chǎn)量也在不斷增加,從2006年的1.45萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2011年的2.4萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到10.60%。
硬質(zhì)合金具有很高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性,被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”,用于制造切削工具、刀具、鉆具和耐磨零部件,廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機(jī)械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領(lǐng)域,伴隨下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,硬質(zhì)合金市場(chǎng)需求不斷加大。并且未來(lái)高新技術(shù)武器裝備制造、尖端科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及核能源的快速發(fā)展,將大力提高對(duì)高技術(shù)含量和高質(zhì)量穩(wěn)定性的硬質(zhì)合金產(chǎn)品的需求。據(jù)前瞻網(wǎng)分析,從《2013-2017年中國(guó)硬質(zhì)合金行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》中預(yù)計(jì)到2015年我國(guó)硬質(zhì)合金的產(chǎn)量將到達(dá)3萬(wàn)噸,工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到約230億元。
韓國(guó)YesTool公司推出的“KRUZ”硬質(zhì)合金機(jī)夾孔加工刀具,采用了硬質(zhì)相晶粒分別為0.2+0.5+0.8μm的混合型高鈷(13%)超細(xì)晶粒度基體,使刀具基體材料的強(qiáng)度和硬度都有較大的提高,配以接近整體型鉆頭強(qiáng)度的機(jī)夾刀片幾何結(jié)構(gòu)和夾緊方式以及獨(dú)創(chuàng)的鉆尖設(shè)計(jì)和高性能的氮化鈦(TiN)與氮鋁化鈦(TiAlN)納米物理涂層(PVD),不僅適用于加工軟質(zhì)到硬質(zhì)工件,甚至對(duì)極難加工的特殊材料工件,都能體現(xiàn)出優(yōu)秀的切削性能。
瑞典山特維克可樂(lè)滿公司(SandvikCoromant)新推出的鋼材車(chē)削牌號(hào)GC4225、GC4235,采用了超細(xì)晶粒的梯度硬質(zhì)合金基體,配以氮碳化鈦中溫化學(xué)涂層(MT-CVD)和細(xì)晶柱狀a-Al2O3化學(xué)涂層,表面則采用消除表面應(yīng)力的后處理工藝,即通過(guò)噴丸處理去掉前刀面CVD涂層的拉應(yīng)力表層(TiN),使露出表面的Al2O3的拉應(yīng)力下降40%,內(nèi)層涂層的應(yīng)力下降20%,顯著改善了刀片的抗微崩刃性能和抗剝落能力,在提高刀刃完整性和可靠性的同時(shí)還提高了涂層表面的光潔度,降低了刀片與切屑之間的粘結(jié)性。GC4225可覆蓋從粗加工到精加工80%的應(yīng)用領(lǐng)域,與一般的P25刀片比較刀具壽命可提高60%,生產(chǎn)效率提高33%,為鋼件加工的首選牌號(hào)。株洲鉆石切削刀具股份有限公司繼兩年前推出用于鑄鐵加工的YBD系列黑金剛牌號(hào)后,新推出的用于鋼材加工的第二代黑金剛系列牌號(hào)——YBC152和 YBC252也采用了表面富鈷的梯度硬質(zhì)合金基體材料,配以厚層的纖維狀TiCN和細(xì)晶粒Al2O3的CVD涂層,具有極強(qiáng)的抗塑性變形能力和刃口強(qiáng)度,特別適合鋼材的高速加工。新一代黑金剛牌號(hào)刀片在相同切削條件下,可提高切削速度25%以上;在同樣切削速度下,刀具壽命可提高30%以上。在本次展會(huì)上推出表面富鈷梯度硬質(zhì)合金基體材料新牌號(hào)的還有:美國(guó)Kennametal公司的通用材質(zhì)牌號(hào)KU30T、Valenite公司的加工不銹鋼牌號(hào)VP5535、以色列ISCAR公司的適用于高速加工的改進(jìn)型Al2O3MT-CVD復(fù)合涂層“a-TEC”系列(如:IC9150、IC9250、IC9350)牌號(hào)等。
在硬質(zhì)合金中添加少量的元素可強(qiáng)化材料的硬質(zhì)相和粘結(jié)相、凈化晶界并顯著提高材料的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性。日本住友電工硬質(zhì)合金株式會(huì)社推出的ACE系列涂層牌號(hào)(AC700G、AC2000、AC3000),采用了加鋯(Zr)的硬質(zhì)合金基體材料,使新牌號(hào)基體材料的紅硬性大幅度提高。日立工具技術(shù)株式會(huì)社新推出的HG系列涂層新牌號(hào)(HG8010、HG8025)則采用了所謂“三重鋯效果”的CVD涂層新技術(shù),其“第一重鋯效果”就是在硬質(zhì)合金基體材質(zhì)中添加了鋯(Zr)元素,以提高基體的抗高溫變形能力;“第二重鋯效果”則是用細(xì)晶柱狀的鋯(Zr)涂層取代通常的MT-TiCN涂層,從而提高了涂層的抗氧化性;“第三重鋯效果”則是在涂層表面涂覆一層白色的鋯(Zr)涂層,以提高刀具表面的潤(rùn)滑性、耐熱性和抗剝落性。這種新型涂層牌號(hào)刀片具有良好的耐熱性,特別適用于高效加工,與傳統(tǒng)刀片相比,可提高加工效率150%,降低加工成本20~30%。
超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金得到了越來(lái)越廣泛的采用。除上述幾家公司的新牌號(hào)采用了超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體外,Kennametal公司推出的新牌號(hào)KC5525、KC5510也采用了晶粒細(xì)化的高鈷硬質(zhì)合金基體,擁有鈷含量達(dá)10%的超級(jí)細(xì)化晶粒的硬質(zhì)合金基體,配以高鋁含量的TiAlNPVD涂層,使刀具在斷續(xù)切削時(shí)具有很高的刃口韌性的同時(shí),又具有極強(qiáng)的抗熱變形能力。ISCAR公司推出的用于整體硬質(zhì)合金立銑刀的“AL-TEC”涂層系列(如:IC900、IC903、IC908、IC910等)牌號(hào),同樣采用了超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體,配以高鋁含量TiAlN(PVD)涂層,使其在銑削加工硬度高達(dá)60~62HRC的淬硬鋼時(shí),與原有的IC903牌號(hào)相比,刀具壽命提高150%。Valenite公司的用于鑄鐵高速車(chē)削加工的VP1595牌號(hào),也是在超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體上,采用MT-CVD涂覆18μm厚的TiCN/Al2O3/TiC涂層,后刀面則涂覆了一層灰色的TiC,以便于觀察刀具刃口的磨損情況和刀片轉(zhuǎn)位,該牌號(hào)在粗加工球墨鑄鐵時(shí),加工效率比其它K05~K10牌號(hào)提高50%。
從上述新牌號(hào)可以看出,伴隨著基體材料性能的改進(jìn)和提高,刀具涂層技術(shù)取得了更為迅猛的發(fā)展,中溫化學(xué)涂層、柱狀a-Al2O3化學(xué)涂層、高性能物理涂層、新型原子涂層、納米結(jié)構(gòu)涂層、黃色三氧化二鋁化學(xué)涂層、白色鋯涂層、高鋁含量TiAlN涂層、TiSiN涂層、CrSiN涂層、AlCrSiN涂層、TiBON涂層等大量新型涂層呈現(xiàn)多樣化和系列化的趨勢(shì),使硬質(zhì)合金材料新牌號(hào)層出不窮,大大提高了硬質(zhì)合金刀具的切削加工性能。
瑞典山高(SECO)公司繼兩年前推出TP1000、TP2000、TP3000三個(gè)高性能ISO-P類硬質(zhì)合金涂層牌號(hào)后,新推出了號(hào)稱“新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”的TP2500通用型ISO-P類硬質(zhì)合金涂層新牌號(hào),它是在山高公司新一代Triple-Zero基體材質(zhì)上,采用了被稱為DurAtomic的涂層技術(shù)而形成的全新的硬質(zhì)合金涂層牌號(hào)。DurAtomic涂層的a-Al2O3由原子長(zhǎng)成,與通常的CVD涂層所生成的a-Al2O3相比,DurAtomic涂層具有更高的耐磨性和韌性。TP2500被設(shè)計(jì)成普通鋼件車(chē)削(ISOP15~P30)的首選牌號(hào),也可作為ISOM20和ISOK30的補(bǔ)充牌號(hào)。據(jù)山高公司技術(shù)人員介紹,新的TP2500刀片可提高加工效率50%以上,提高刀具壽命300%以上。
德國(guó)藍(lán)幟金屬加工技術(shù)集團(tuán)倍銳特公司(LMT-BOEHLERIT)利用中溫化學(xué)涂層技術(shù)開(kāi)發(fā)出了“黃色氧化鋁復(fù)合涂層”技術(shù),結(jié)合該公司新開(kāi)發(fā)的Durotec齒狀過(guò)渡層技術(shù),使黃色氧化鋁涂層和過(guò)渡層間在具有極好的粘合性的同時(shí),又具有良好的散熱性,并推出了SteeltecLC215K和LC225K系列刀片牌號(hào)。SteeltecLC215K在切削鋼材時(shí)可以達(dá)到300m/min以上的切削速度,刀片壽命比現(xiàn)有其它刀片提高了30%。而SteeltecLC225K則在LC215K的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了刀片的韌性,使刀片使用壽命在原有的基礎(chǔ)上又延長(zhǎng)了30%。
納米結(jié)構(gòu)涂層(Nanocoating)技術(shù)迅速發(fā)展的涂層新技術(shù),其涂層材料的晶粒度一般都在100nm以下,具有良好的切削性能。這次展會(huì)上,國(guó)內(nèi)、外多家公司都有納米結(jié)構(gòu)涂層新牌號(hào)推出。日本住友電工硬質(zhì)合金株式會(huì)社推出的超級(jí)ZX涂層牌號(hào)(ACP200、ACP300、ACK300和AC530U),采用了相互交疊的總層數(shù)達(dá)1000層的超薄TiAlN與AlCrN納米級(jí)涂層,每層涂層的厚度約為10納米,大幅度提高了涂層表面的硬度和抗氧化性。與傳統(tǒng)的TiAlN涂層相比,超級(jí)ZX涂層的硬度提高了40%,開(kāi)始氧化溫度也提升了200℃,從而提高刀具的加工效率1.5倍;在相同切削條件下,提高刀具壽命2倍。推出納米結(jié)構(gòu)涂層新牌號(hào)的還有日本日立株式會(huì)社,該公司新推出的納米涂層ATH、ACS系列牌號(hào)與通常的TiAlN(PVD)涂層牌號(hào)相比,具有更高的硬度和耐氧化性,其耐氧化溫度達(dá)到1100℃,顯微硬度達(dá)到3600HV,可適用于從預(yù)硬鋼到淬火鋼的高速干式切削加工。株洲鉆石切削刀具股份有限公司新推出的納米結(jié)構(gòu)nc-TiAlN涂層新牌號(hào)(YBG102、YBG202、YBG302和YBG203)是在超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金基體表面涂覆2~4μm的納米TiAlN,該系列牌號(hào)覆蓋了鋼、不銹鋼、鑄鐵、耐熱合金、高溫合金、鈦合金等大多數(shù)材料的車(chē)削和銑削加工,具有廣泛的適應(yīng)性。
在涂層中,通過(guò)晶粒細(xì)化技術(shù)來(lái)提高涂層表面光潔度,使涂層表面光滑,以提高涂層刀具抗摩擦、抗粘結(jié)的能力也是涂層技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。日本三菱綜合材料株式會(huì)社推出的高效加工鋼材的專利技術(shù)UC6110超級(jí)涂層硬質(zhì)合金牌號(hào),前刀面為由抑制結(jié)晶生長(zhǎng)的細(xì)至納米級(jí)的TiCN與抑制結(jié)晶生長(zhǎng)的納米級(jí)三氧化二鋁構(gòu)成的納米結(jié)構(gòu)CVD涂層,具有極高的韌性和超強(qiáng)的耐磨損性,外表面為一層黃色的特殊Ti金屬化合物,使涂層表面平滑化。后刀面為黑色的超平滑涂層,以確保刀具磨損的穩(wěn)定性。住友電工硬質(zhì)合金株式會(huì)社新推出的超級(jí)FF涂層牌號(hào)(AC410K、AC610M、AC630M、ACP100、ACK200),是在專用的硬質(zhì)合金基體上,涂覆超細(xì)晶粒的TiCN,提高了涂層與基體的結(jié)合力,再在其上涂覆超細(xì)超平滑化的FF鋁基膜,使表面硬度提高了30%,表面粗糙度降低了50%,與通常的材質(zhì)相比,可提高加工效率1.5倍,提高刀具壽命2倍以上。
從這次展會(huì)所推出的硬質(zhì)合金刀具材料新牌號(hào)可以看出,當(dāng)前硬質(zhì)合金刀具材料牌號(hào)正向著兩個(gè)相反的方向發(fā)展,一方面,通用型牌號(hào)的適用面越來(lái)越廣,通用性越來(lái)越強(qiáng)。另一方面,專用型牌號(hào)越來(lái)越具有針對(duì)性,更加適應(yīng)被加工材料和切削條件,從而達(dá)到提高切削效率的目的。如:美國(guó)Kennametal公司推出的新的KU系列(KU10T、KU25T、KU30T)牌號(hào)就具有非常廣泛的通用性。其中,KU10T和KU25T采用了具有高韌性的和高耐磨性的硬質(zhì)合金基體,并配以高含鋁量的TiN+TiAlN復(fù)合PVD涂層;而KU30T則采用了韌性極好的富鈷層梯度硬質(zhì)合金基體,配以TiN+TiCN+TiN復(fù)合CVD涂層。新的KU系列牌號(hào)可廣泛適用于鋼、不銹鋼、鑄鐵、非鈦合金、高溫合金和硬材料的車(chē)削、鏜孔、切槽、切斷和螺紋加工。該公司新推出的KC5510和KC5525則是專為高效率加工高溫合金而設(shè)計(jì)的牌號(hào),晶粒細(xì)化的高鈷硬質(zhì)合金基體,配以高性能的TiAlNPVD涂層,使刀片具有極強(qiáng)的抗熱變形能力,可以比其它PVD涂層刀具提高兩倍以上的切削速度。日本Tungaloy超硬工具株式會(huì)社推出的T6000系列牌號(hào)(T6020、T6030),則是專為不銹鋼車(chē)削加工開(kāi)發(fā)的CVD牌號(hào)。ISCAR公司推出的專用于高速銑削加工灰鑄鐵和球墨鑄鐵的DO-TEC涂層牌號(hào)(DT7150),采用了Al2O3-MTCVD內(nèi)涂層加TiAlNPVD外涂層的復(fù)合涂層技術(shù),具有極高的耐磨性及抗剝落性。
從本次展會(huì)可以看到,金剛石CVD涂層刀具的性能又有了進(jìn)一步的提高,產(chǎn)品覆蓋了可轉(zhuǎn)位刀具和整體硬質(zhì)合金刀具。廈門(mén)金鷺特種材料有限公司展出了新開(kāi)發(fā)的“青霜”系列超細(xì)結(jié)晶金剛石涂層立銑刀。與通常的金剛石涂層相比,“青霜”系列金剛石涂層為超細(xì)結(jié)晶,平均粒度<1μm,涂層表面更加光滑,刀具壽命可提高20倍以上。日本OSG公司也展出了適用于石墨電極和銅電極加工的超微粒結(jié)晶金剛石涂層銑刀,結(jié)晶粒度為1μm,涂層厚度6~20μm,使刀具的刃口更加鋒利,減少切削中的粘結(jié),降低了工件表面的粗糙度。美國(guó)SGS刀具公司則推出了非晶體的金剛石(AmorphousDiamond)涂層立銑刀,用以加工最具磨損特性的材料。刀具表面是沿著刀具曲面精確形成的晶瑩光滑的厚度約為1μm的非晶體金剛石薄膜,其最顯著的特點(diǎn)是使刀具在具有金剛石極高的抗磨損能力(表面硬度達(dá)60~90GPa)的同時(shí),又具有光滑的刀具表面,降低了刀具表面與工件的摩擦,從而大大降低了切削溫度。此外,非晶體金剛石涂層的另一大特點(diǎn)是對(duì)刀具基體材質(zhì)沒(méi)有特殊要求,可在任何材質(zhì)的刀具基體表面涂覆,其涂覆溫度僅為150℃。據(jù)介紹SGS非晶體金剛石刀具可比AlTiN涂層刀具的壽命長(zhǎng)6倍。
納米及超細(xì)結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金將成為未來(lái)技術(shù)發(fā)展的新方向。普通結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的耐磨性與韌性相互排斥,協(xié)調(diào)這種矛盾一直是硬質(zhì)合金研究方面焦點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn),在硬質(zhì)合金粘結(jié)相含量一定的情況下,當(dāng)碳化鎢(WC)晶粒度減小到0.8μm以下時(shí),不僅合金的硬度提高,而且強(qiáng)度也有提高,隨著晶粒度的進(jìn)一步減小,提高幅度更加明顯。 ? ? ?這種兼有高硬度和高強(qiáng)度的硬質(zhì)合金刀具在加工硬而脆的材料(如冷鑄鐵等)時(shí)顯示出優(yōu)異的使用性能。WC-10Co超細(xì)硬質(zhì)合金的硬度(HRA)可達(dá)到93,橫向斷裂強(qiáng)度大于5000MPa。納米及超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金具有普通硬質(zhì)合金不可比擬的優(yōu)越性能,滿足現(xiàn)代加工工業(yè)以及特種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)π虏牧霞庸ひ蟮哪芰Υ蟾碧岣?。納米及超細(xì)結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的這種“雙高”(高耐磨性、高韌性)性能,特別適用于制造適應(yīng)高負(fù)荷、高應(yīng)力磨損、銳利、剛性好工具和模具,如印刷電路板(PCB)微鉆、V-CUT刀、銑刀等。 ? ? ?關(guān)于納米及超細(xì)結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的晶粒度問(wèn)題,目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為,晶粒度小于0.5μm的硬質(zhì)合金為超細(xì)硬質(zhì)合金,晶粒度小于0.2μm的硬質(zhì)合金為納米硬質(zhì)合金。在這方面,瑞典Sandvik和德國(guó)粉末冶金協(xié)會(huì)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)權(quán)威。 ? ? 20世紀(jì)90年代以來(lái),圍繞細(xì)化晶粒,制取超細(xì)乃至納米結(jié)果硬質(zhì)合金的研究開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為世界硬質(zhì)合金技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。美國(guó)Rutgers大學(xué)于1989年率先研制成功納米結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金并取得專利。納米結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金的問(wèn)世,是硬質(zhì)合金領(lǐng)域中具有劃時(shí)代意義的重大突破,為解決硬質(zhì)合金強(qiáng)度和硬度之間的矛盾開(kāi)辟了新的途徑。
由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過(guò)粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不...
硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過(guò)粉末冶金工藝制成的一種合金材料。 硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下...
硬質(zhì)合金刀片焊接工藝主要是釬焊我把硬質(zhì)合金工具鋼釬焊 技術(shù) 發(fā)給你.硬質(zhì)合金工具鋼釬焊 技術(shù) 1、釬焊性 工具鋼通常包括碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼,而硬質(zhì)合金是碳化物(如 WC、TiC 等)與粘結(jié)...
?硬質(zhì)合金硬度檢測(cè)主要采用洛氏硬度計(jì)和維氏硬度計(jì),在硬度一般在86-95HRC或900-2000HV之間。由于產(chǎn)品硬度較高,壓頭的材料一般選用碳化硅,或者天然金剛石來(lái)制造。鉆石硬度計(jì)在各種硬質(zhì)合金行業(yè)領(lǐng)域,有大量的應(yīng)用。
硬質(zhì)合金是一種金屬,通過(guò)硬度試驗(yàn)可以反映硬質(zhì)合金材料在不同的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)及熱處理工藝條件下機(jī)械性能的差異,因此硬度試驗(yàn)廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金性能的檢驗(yàn)、監(jiān)督熱處理工藝的正確性及新材料的研究。
1、硬質(zhì)合金超聲波清洗機(jī)對(duì)深孔內(nèi)及部品的空氣能被吸出,清洗液能容易進(jìn)入深孔內(nèi),清洗能力大幅提高。
2、硬質(zhì)合金超聲波清洗機(jī)在清洗液中的氣體被脫出后,超聲波效果更好。
3、清洗液可以被加熱到引火點(diǎn)以上,對(duì)污垢的溶解力倍增。
4、在清洗中利用高溫液體給清洗部品提供均等的熱量后進(jìn)行干燥。
5、在真空中溶液沸點(diǎn)下降蒸發(fā)速度加快,因迅速形成高真空,覆蓋在物體上的溶劑一舉蒸發(fā)。
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硬質(zhì)合金的研究和應(yīng)用 The studies and applications of cemented carbide 作者:何梓秋 機(jī)械類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班 3112010441 內(nèi)容摘要:硬質(zhì)合金由于具有高硬度,高抗壓強(qiáng)度,高熱硬性以及高耐磨性,高 耐腐蝕性,常用于制造切削工具和耐磨零部件。廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機(jī) 械加工、冶金等領(lǐng)域。本文將通過(guò)新型硬質(zhì)合金的研發(fā)和硬質(zhì)合金制造工藝的進(jìn) 步兩條路徑對(duì)硬質(zhì)合金的研究進(jìn)行介紹。 再結(jié)合各種硬質(zhì)合金的特性, 介紹其具 體的應(yīng)用。 Abstract :Because cemented carbide has high hardness ,high compressive strength ,high abrasive resistance and high corrosion resistance , it is always used
超聲波對(duì)硬質(zhì)合金的清洗是一種比較重要的科技,硬質(zhì)合金和普通金屬不同,硬質(zhì)合金有的是通過(guò)研磨,有研磨膏,油跡和硬質(zhì)合金的表面結(jié)合比較緊密,另外硬質(zhì)合金內(nèi)孔小,內(nèi)孔中污垢與內(nèi)孔的內(nèi)壁之間貼合的比較牢固,臟污的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,有時(shí)超聲波清洗的時(shí)間長(zhǎng)了也未必能完全洗干凈。
硬質(zhì)合金沖頭是硬質(zhì)合金模具上的一個(gè)零件,也叫硬質(zhì)合金沖桿或硬質(zhì)合金凸模,主要用來(lái)沖裁五金零部件或電子零部件,當(dāng)然也可以沖裁其它非金屬件,甚至皮帶孔,塑料孔等。
硬質(zhì)合金,又稱為鎢鋼,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見(jiàn)組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是指金屬鈷(Co),但對(duì)一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。
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。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。
硬質(zhì)合金沖頭是硬質(zhì)合金模具上的一個(gè)零件,也叫硬質(zhì)合金沖桿或硬質(zhì)合金凸模,主要用來(lái)沖裁五金零部件或電子零部件,當(dāng)然也可以沖裁其它非金屬件,甚至皮帶孔,塑料孔等。硬質(zhì)合金,又稱為鎢鋼,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見(jiàn)組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)劑通常是指金屬鈷(Co),但對(duì)一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。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。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金