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)中應用最廣泛的是鎢鈷類和鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金。
常用硬質(zhì)合金的牌號及化學成分
常用硬質(zhì)合金的物理及力學性能
硬質(zhì)合金的應用
⑴刀具材料
硬質(zhì)合金用做刀具材料的數(shù)量最大,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、無心磨床導板和導桿、車床頂尖等耐磨件。