硬質(zhì)合金是什么？
2016-10-30 21:32:53 點擊：
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、振動的高耐磨零件。
硬質(zhì)合金的特點
⑴硬度、耐磨性和紅硬性高
硬質(zhì)合金常溫下硬度可達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５～８０倍，可切削硬度高達５０ＨＲＣ的硬質(zhì)材料
⑵強度、彈性模量高
硬質(zhì)合金的抗壓強度高達６０００ＭＰａ，彈性模量為（４～７）×１０５ＭＰａ，都高于高速鋼。但其抗彎強度較低，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，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)后不再進行切削加工或重磨，特需再加工時，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，牌號用代號ＹＧ（“硬”、“鈷”兩字漢語拼音字首），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，牌號用代號ＹＴ（“硬”、“鈦”兩字漢語拼音字首），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。牌號用代號ＹＷ（“硬”、“萬”兩字漢語拼音字首）后加序數(shù)表示。
表① 常用硬質(zhì)合金的牌號及化學(xué)成分
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牌號 |
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：牌號后“Ｘ”表示細顆粒合金，“Ｃ”表示粗顆粒合金，無字為一般顆粒合金。
表② 常用硬質(zhì)合金的物理及力學(xué)性能
|
牌號 |
物理、力學(xué)性能（不小于） |
||
|
密度 （ｇ·ｃｍ－３） |
硬度 （ＨＲＡ） |
強度 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)合金對于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質(zhì)合金長得多。
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、無心磨床導(dǎo)板和導(dǎo)桿、車床頂尖等耐磨件。
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