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硬质合金的特点、分类和用途

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硬质合金的特点、分类和用途

文章来源:永利总站网址手机版--发布日期:2018-11-23 作者: 点击:

永利集团手机在线登录的名字源于瑞典语的tung(重型)和stone(石),主要以烧结碳化钨的形式存在。硬质合金(也称作hardmetals“硬质合金”)是将碳化钨颗粒“粘接”到钴和/或镍粘结剂基体上。它是以一种或几种难熔碳化物(碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,加入作为粘接剂的金属粉末(钴、镍等),经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、韧材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。

  硬质合金的特点:

  (1)硬度、耐磨性和红硬性高

  硬质合金常温下硬度可达86~93HRA,相当于69~81HRC。在900~1000℃能保持高硬度,并有优良的耐磨性。与高速工具钢相比,切削速度可高4~7倍,寿命长5~80倍,可切削硬度高达50HRC的硬质材料。

  (2)强度、弹性模量高

  硬质合金的抗压强度高达6000MPa,弹性模量为(4~7)×105MPa,都高于高速钢。但其抗弯强度较低,一般为1000~3000MPa。

  (3)耐蚀性、抗氧化性好

  一般能很好地抗大气、酸、碱等腐蚀,不易氧化。

  (4)线膨胀系数小

  工作时,形状尺寸稳定。

  (5)成形制品不再加工、重磨

  由于硬质合金硬度高并有脆性,所以粉末冶金成形烧结后不再进行切削加工或重磨,特需再加工时,只能采用电火花、线切割、电解磨削等电加工或专门的砂轮磨削。通常由硬质合金制成的一定规格的制品,采用钎焊、粘接或机械装夹在刀体或模具体上使用。

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       常用硬质合金分类:

  常用硬质合金按成分和性能特点分为三类:钨钴类、钨钛钴类、钨钛钽(铌)类。生产中应用最广泛的是钨钴类和钨钛钴类硬质合金。

  (1)钨钴类硬质合金

  主要成分是碳化钨(WC)和钴,牌号用代号YG(“硬”、“钴”两字汉语拼音字首),后加钴含量的百分数值表示。如YG6表示钴含量为6%的钨钴类硬质合金,碳化钨含量为94%。

  (2)钨钛钴类硬质合金

  主要成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)及钴,牌号用代号YT(“硬”、“钛”两字汉语拼音字首),后加碳化钛含量的百分数值表示。如YT15表示碳化钛含量15%的钨钛钴类硬质合金。

  (3)钨钛钽(铌)类硬质合金

  这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金,主要成分是碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)或碳化铌(NbC)和钴组成。牌号用代号YW(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)后加序数表示。

  硬质合金用途(主要用途):

  (1)切削工具:硬质合金可用作各种各样的切削工具。我国切削工具的硬质合金用量约占整个硬质合金产量的三分之一,其中用于焊接刀具的占78%左右,用于可转位刀具的占22%左右。而数控刀具硬质合金仅占可转位刀具用硬质合金的20%左右,此外还有整体硬质合金钻头,整体硬质合金小圆锯片,硬质合金微钻等切削工具。

  其中钨钴类硬质合金适于黑色金属、有色金属的短切屑加工和非金属材料的加工,如铸铁、铸造黄铜、胶木等;钨钛钴类硬质合金适于钢等黑色金属的长切屑加工。在同类合金中,钴含量较多的适于粗加工,钴含量少的适于精加工。通用类硬质合金对于不锈钢等难加工材料的加工寿命较其他硬质合金长得多。

  (2)模具:用作各类模具的硬质合金约占硬质合金生产总量的8%,有拉丝模、冷镦模、冷挤压模、热挤压模、热锻模、成形冲模以及拉拔管芯棒,如长芯棒、球状蕊棒、浮动蕊棒等,近十几年轧制线材用各类硬质合金轧辊用量增速很快,我国轧辊用硬质合金已占硬质合金生产总量的3%。

  硬质合金冷镦模在承受冲击或强冲击的耐磨工作条件下,其共性是要求硬质合金有较好的抗冲击韧性、断裂韧性、疲劳强度、抗弯强度以及良好的耐磨性。通常选用中、高钴和中、粗晶粒合金牌号,常见的如YG15C。一般来说,硬质合金的耐磨性,韧性两者关系是矛盾的:耐磨性的提高将导致韧性降低,而韧性的提高又必然导致耐磨性的降低。因此在选用合金牌号时,需根据加工对象及加工工作条件,来满足特定使用要求。若所选用的牌号在使用中容易产生早期崩裂而损坏,宜选用韧性较高的牌号;若选用的牌号在使用中容易产生早期磨损而损坏,宜选用硬度较高,耐磨性更好的牌号。以下牌号:YG6C、YG8C、YG15C、YG18C、YG20C从左至右,硬度降低、耐磨性降低、韧性提高;反之,则相反。

  (3)地质矿山工具:地质矿山工具同样是硬质合金的一大用途。我国地矿用硬质合金占硬质合金生产总量的25%,主要用于冲击凿岩用钎头,地质勘探用钻头、矿山油田用潜孔钻、牙轮钻以及截煤机截齿、建材工业冲击钻等。

  (4)耐磨零件:用硬质合金制成的耐磨零件有喷嘴、导轨、柱塞、球、轮胎防滑钉、铲雪机板等举不胜举。

  (5)结构零件:硬质合金用来作结构零件的制品很多,如旋转密封环、压缩机活塞、车床夹头、磨床心铺、轴承轴颈等。

  (6)耐高压高温用腔体:最重要的用途就是生产酿成金钢石用的顶锤、压缸用硬质合金已占我国硬质合金生产总量的9%。

  (7)其他用途:硬质合金用途越来越广,近几年已在民用领域不断扩展,如表链、表壳、高级箱包的拉链头、硬质合金商标等。

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