硬质合金的主要用途

主要用途

　　1923年，德国的施勒特尔往碳化钨粉末中加进10%～20%的钴做粘结剂，发明了碳化钨和钴的新合金，硬度仅次于金刚石，这是世界上人工制成的种硬质合金。用这种合金制成的刀具切削钢材时，刀刃会很快磨损，甚至刃口崩裂。1929年美国的施瓦茨科夫在原有成分中加进了一定量的碳化钨和碳化钛的复式碳化物，改善了刀具切削钢材的性能废旧硬质合金回收。这是硬质合金发展史上的又一成就。
　　硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、废旧硬质合金回收价格耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。
　　硬质合金还可用来制作凿岩工具废硬质合金回收价格、采掘工具、钻探工具、测量量具、耐磨零件、金属磨具、汽缸衬里、精密轴承、喷嘴、五金模具（如拉丝模具、螺栓模具、螺母模具、以及各种紧固件模具，硬质合金的优良性能逐步替代了以前的钢铁模具）。
　　近二十年来，涂层硬质合金也问世了废硬质合金价格。1969年瑞典研制成功了碳化钛涂层刀具，刀具的基体是钨钛钴硬质合金或钨钴硬质合金，表面碳化钛涂层的厚度不过几微米，但是与同牌号的合金刀具相比，使用寿命延长了3倍，切削速度提高25%～50%。20世纪70年代已出现第四代涂层工具，可用来切削很难加工的材料。
　　硬质合金是怎样烧结而成的？
　　硬质合金是将这种或多种难熔金属的碳化物和粘接剂金属，用粉末冶金方法制成的金属材料。

合金分类

　　  WC刀具①钨钴类硬质合金
　　主要成分是碳化钨（WC）和粘结剂钴（Co）。
　　其牌号是由“YG”（“硬、钴”两字汉语拼音字首）和平均含钴量的百分数组成。
　　例如，YG8，表示平均WCo=8%，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。
　　  TIC刀具②钨钛钴类硬质合金
　　主要成分是碳化钨、碳化钛（TiC）及钴。
　　其牌号由“YT”（“硬、钛”两字汉语拼音字首）和碳化钛平均含量组成。
　　例如，YT15，表示平均WTi=15%，其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。
　　  钨钛钽刀具③钨钛钽（铌）类硬质合金
　　主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽（或碳化铌）及钴。这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。
　　其牌号由“YW”（“硬”、“万”两字汉语拼音字首）加顺序号组成，如 YW1。

性能特点

　　  硬质合金焊接刀片硬度高（86～93HRA，相当于69～81HRC）；
　　热硬性好（可达900～1000℃，保持60HRC）；
　　耐磨性好。
　　硬质合金刀具比高速钢切削速度高4～7倍，刀具寿命高5～80倍。制造模具、量具，寿命比合金工具钢高 20～150倍。可切削50HRC左右的硬质材料。
　　但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。

烧结成型

　　硬质合金烧结成型就是将粉末压制成坯料，再进烧结炉加热到一定温度（烧结温度），并保持一定的时间（保温时间），然后冷却下来，从而得到所需性能的硬质合金材料。  异型棒材
　　硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段：
　　1：脱除成形剂及预烧阶段，在这个阶段烧结体发生如下变化：
　　成型剂的脱除，烧结初期随着温度的升高，成型剂逐渐分解或汽化，排除出烧结体，与此同时，成型剂或多或少给烧结体增碳，增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。
　　粉末表面氧化物被还原，在烧结温度下，氢可以还原钴和钨的氧化物，若在真空脱除成型剂和烧结时，碳氧反应还不强烈。粉末颗粒间的接触应力逐渐消除，粘结金属粉末开始产生回复和再结晶，表面扩散开始发生，压块强度有所提高。
　　2：固相烧结阶段（800℃--共晶温度）
　　在出现液相以前的温度下，除了继续进行上一阶段所发生的过程外，固相反应和扩散加剧，塑性流动增强，烧结体出现明显的收缩。
　　3：液相烧结阶段（共晶温度--烧结温度）
　　当烧结体出现液相以后，收缩很快完成，接着产生结晶转变，形成合金的基本组织和结构。
　　4：冷却阶段（烧结温度--室温）
　　在这一阶段，合金的组织和相成分随冷却条件的不同而产生某些变化，可以利用这一特点，对硬质合金进行热处理以提高其物理机械性能。

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