硬質合金是什么？
2016-10-30 21:32:53 點擊：
硬質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。
硬質合金的特點
⑴硬度、耐磨性和紅硬性高
硬質合金常溫下硬度可達８６～９３ＨＲＡ，相當于６９～８１ＨＲＣ。在９００～１０００℃能保持高硬度，并有優良的耐磨性。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的硬質材料
⑵強度、彈性模量高
硬質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線膨脹系數小
工作時，形狀尺寸穩定。
⑸成形制品不再加工、重磨
由于硬質合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形燒結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專門的砂輪磨削。通常由硬質合金制成的一定規格的制品，采用釬焊、粘接或機械裝夾在刀體或模具體上使用。
常用硬質合金
常用硬質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。生產中應用最廣泛的是鎢鈷類和鎢鈦鈷類硬質合金。
⑴鎢鈷類硬質合金
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），后加鈷含量的百分數值表示。如ＹＧ６表示鈷含量為６％的鎢鈷類硬質合金，碳化鎢含量wＷＣ＝１－wＣｏ＝９４％。
⑵鎢鈦鈷類硬質合金
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數值表示。如ＹＴ１５表示碳化鈦含量wＴｉＣ＝１５％的鎢鈦鈷類硬質合金。
⑶鎢鈦鉭（鈮）類硬質合金
這類硬質合金又稱通用硬質合金或萬能硬質合金，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）后加序數表示。
表① 常用硬質合金的牌號及化學成分
|
牌號 |
化學成分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 常用硬質合金的物理及力學性能
|
牌號 |
物理、力學性能（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 |
硬質合金的應用
⑴刀具材料
硬質合金用做刀具材料的數量****，可制作車刀、銑刀、刨刀、鉆頭等。其中鎢鈷類硬質合金適于黑色金屬、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。通用類硬質合金對于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質合金長得多。
⑵模具材料
硬質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、無心磨床導板和導桿、車床頂尖等耐磨件。
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