综述:硬质合金
硬质合金的分类及大致用途归纳

硬质合金的分类及大致用途归纳第一篇:硬质合金的分类及大致用途归纳YG(又称钨钴类)、YT(又称钨钴钛类)、YW(又称万能刀片)。
P、钢件S、耐热合金、钛合金M、不锈钢H、淬硬材料K、铸铁N、铝1。
YG是钨钴合金类,YG6、铸铁,有色金属及其合金与非金属材料连续切削时的粗车,间断切削时的半精车和精车等。
2。
YT是钨钛钴合金类,YT5、碳素钢及合金钢不平整断面于间断切削时的粗车,粗刨,半精刨,非连续面的粗铣及钻孔!3。
YW是钨钛钽钴合金类,以YW1来说一般适合加工耐热钢,高锰钢,不锈钢等难加工的钢材,普通钢,和铸铁。
YW2比YW1强度更强能承受较大的载荷!4。
还有一种能加工淬火钢(高速钢)的材质是726,727。
5。
还有其他的刀具材料:陶瓷,金刚石,立方氮化硼。
a.陶瓷,一般可以干式切削,抗弯强度低些,但红硬性很高,当温度达到1200摄氏度时,硬度仍高达80HRA,主要适合加工钢,铸铁,不锈钢,淬硬合金零件以及精铣大平面等!b.金刚石,一般的都是人造聚晶金刚石,一般都加工些活塞,汽缸,轴承的车,镗等。
c.立方氮化硼的硬度略低于人造金刚石,但它的热稳定性和对铁的化学稳定性均高于人造金刚石,因此可用来加工各黑色的金属,如淬硬的工具钢,模具钢,冷硬铸铁以及硬度在35HRC以上的钴基和镍基高温合金!切削不同材料工件,需要选择好不同材料刀具,这对切削效率提高,保证加工工件质量具有重要意义。
使用较多的刀具材料可分:硬质合金刀具与高速钢刀具二大类。
而硬质合金刀具根据其切削不同材料又分三种牌号YT(又称钨钴钛类)、YG(又称钨钴类)、YW(又称万能刀片)。
YT牌号合金刀片适宜切削各种刚件、铜。
但不能切削不锈钢、铝、铝合金,也不宜切削铸铁。
YT牌号合金刀片常用型号有YT5、YT10、YT15、YT30。
YT30刀片在这四种型号刀片中硬度最高适宜切削硬度较高工件,以保证刀具耐磨性和工件尺寸精度,但只能适合半精加工和精加工。
硬质合金是钨钢吗?两者之间有什么区别?

硬质合金是钨钢吗?两者之间有什么区别?长期以来,有很多行业人士都认为硬质合金就是钨钢,今天我们就来说一说硬质合金和钨钢到底有什么区别。
01 硬质合金硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成,是一种硬度极高的合金材料。
碳化钨(WC)是硬质合金的主要成份,占总成份70%-97%;粘结金属用来在合金中起粘结作用,含量通常为3%-30%,在烧结的过程中,它能把碳化钨粉末包围并紧紧地粘结在一起,冷却后就成了硬质合金。
因此,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。
常用硬质合金的牌号及化学成分:注:牌号后“X”表示细颗粒合金,“C”表示粗颗粒合金,无字为一般颗粒合金。
02 钨钢与硬质合金的区别一般来说,钨钢是用炼钢工艺在钢水中加入钨原料熔炼而成的,又叫高速钢或工具钢,其钨含量一般在15-25%。
除用熔炼方法生产高速钢外,也有粉末冶金高速钢,避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
而硬质合金是用粉末冶金工艺以碳化钨为主体与钴或其它粘结金属一起烧结而成的,其钨含量一般在80%以上。
简单来说,所有硬度超过HRC65的合金都可以叫硬质合金,因此钨钢属于硬质合金;但严格地来说,硬质合金不一定是钨钢。
试述硬质合金的种类、特点和用途。

试述硬质合金的种类、特点和用途。
嘿,你知道吗?硬质合金那可真是个厉害的玩意儿!它的种类可不少呢。
比如说钨钴类硬质合金,就好像是一个坚强的战士,特别能抗耐磨!举个例子,在那些需要长时间切削金属的场合,它就像个不知疲倦的勇士,冲锋在前,发挥着巨大的作用。
还有钨钛钴类硬质合金呀,那简直就是个多面手!它既有硬度又有韧性,就像一个全能运动员,啥项目都能行。
比如在加工一些硬度较高的材料时,它能轻松应对,展现出强大的实力。
钨钛钽(铌)类硬质合金呢,更是厉害得不得了!它就像是一个精密的仪器,精准又可靠。
在一些对精度要求极高的加工中,它可是大显身手,绝对不会让人失望。
这些硬质合金都有着各自独特的特点呢!有的硬度超高,就像钢铁侠的盔甲,坚不可摧;有的韧性很好,像个灵活的舞者,能适应各种复杂的情况。
它们的用途那可真是广泛得让人惊叹!在机械加工领域,那是绝对的主角,没有它们可不行。
好比汽车制造,要是没有硬质合金,那些零部件怎么能加工得那么精细呢?在矿山开采中,它也是一把好手,能轻松破开坚硬的矿石。
你想想看,要是没有硬质合金,我们的生活得失去多少便利呀!它
就像是我们生活中的隐形英雄,默默地发挥着重要的作用。
所以说呀,硬质合金真的是太重要啦!太不可或缺啦!。
硬质合金性能特点

本文摘自再生资源回收-变宝网()
硬质合金性能特点
硬质合金是由难熔金属硬质化合物(WC、TiC、TaC、NbC)为硬质相和金属钻为粘结相,经过粉末冶金制成的一大类刀具材料。
由于硬质合金中的碳化物熔点高(2400~31400C)、硬度高(1800—3200HV)、弹性模量高(291~710GPa)、化学稳定性好和热稳定性好,其硬度、耐磨性和耐热性,都远高于高速钢。
硬质合金的硬度为89~94HRA(74~83HRC),大大高于高速钢的硬度83~86、5HRA(62~70HRC)。
硬质合金的耐热性为800~1000℃,远远高于高速钢的耐热性600~650℃。
硬质合金在1000~1100℃时还能保持73~76HRA的硬度。
由于硬质合金的常温硬度和高温硬度高,它的耐磨性和切削速度分别比高速钢高15~20倍和4一10倍。
它的抗弯强度一般为900~2200MPa。
由
于科技的进步,有的硬质合金的抗弯强度可达3500~4000MPa,达到或高于高速钢的抗弯强度,可以制造小直径钻头、立铣刀和薄的大直径锯片铣刀及各种丝锥。
用硬质合金刀具取代高速钢刀具,是切削刀具发展的趋势,这也是数控机床广泛应用的结果。
据有关资料介绍,硬质合金刀具占整个切削刀具的80%以上,可见它的性能优良。
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硬质合金基本知识简介

硬质合金基本知识简介硬质合金基本知识简介一、硬质合金的基本知识1、硬质合金的定义:由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。
2、硬质合金的特点:具有高硬度、耐磨、强度和韧度性较好、耐热、耐腐等系列优良性能。
3、硬质合金的用途:广泛应用于金属切削、拉伸、耐磨零件、冲压模具、地质矿山、量具、刃具、圆珠笔尖、军事上穿甲弹头。
4、硬质合金的分类:1)、WC-CO 2)、WC-CO-添加剂3)、WC-CO-TiC 4)、WC-Ni (无磁合金)5、硬质合金的组成元素:W 、WC、Co 、Ni6、硬质合金介于钢、陶瓷之间,与钢相比有以下特点:1)高的硬度、高的耐磨性,低的抗冲击性(决定了硬质合金的使用范围)2)高的抗压性、低的抗弯强度,易断裂3)热膨胀系数低只有钢的三分之一4)耐腐蚀、耐磨性5)高温稳定性二、硬质合金的几个重要指标(物理性能、化学性能、机械性能)1)、比重:Co上升,D下降 D ( density )2)、硬度:Co上升,HRA下降、粒径上升3)、抗弯强度:Co上升,抗弯强度上升4)、抗压强度:Co上升,抗压强度下降5)、冲击韧性:Co上升,冲击韧性上升;粒径大、韧性上升6)、娇顽磁力:与Co含量,晶粒度有关,娇顽磁力可以用来控制合金组织,是生产厂的一项内控指标7)、磁饱和:与Co含量有关,检测Co 含量或已知成分Co量是否存在非磁性8)、弹性模量:硬质合金的弹性模量大。
Co上升,弹性模量下降;晶粒度对弹性模量影响大9)、导热性:WC-Co有较高的导热性。
Co上升,导热率下降10)、热膨胀系数:Co含量的增大而增大,合金热膨胀系数比钢材低很多三判断硬质合金的缺陷1、制粉:1)混料:a、成分b、粒径;2)孔洞:大于40um孔洞为脏划孔(不合格产品)、小于40um孔洞为孔隙(合格产品);3)脱碳:表现为银白色亮点;4)渗碳:石墨夹杂,表现为端口发暗,表面发黑2、成型:1)分层2)裂纹3)未压好:棱角尖锐的三角形、四角形孔洞3、烧结:1)起皮2)鼓泡3)孔洞4)组织不均匀5)变形6)裂纹7)黑心8)过烧9)欠烧Roblloy几种原材料的主要用途锻造模具用原材料:制造汽车产业和机械产业等主要产业所需要各种部材的模锻。
钛基硬质合金综述

钛基硬质合金综述一、钛基硬质合金的性能钛基硬质合金是以TiC或Ti(C,N)为主要成份(占60%~80%以上),Ni-Mo或Ni-Co-Mo作粘结相的硬质合金。
钛基硬质合金的英文名为“Cermet”。
它是由陶瓷(ceramics)的词头cer与金属(metal)的词头met结合起来构成的。
这类合金过去有人称之为“金属陶瓷”。
但国际标准化组织ISO153-1991将其划归在硬质合金大类内(材料代号HT),而不是陶瓷材料大类内。
为了区别于国内习称的“金属陶瓷”——在Al2O3-TiC中加入少量粘结金属(Ni和Mo等)的陶瓷,所以本文使用国际标准化组织用语“钛基硬质合金”。
传统的K(YG)类、P(YT)类、M(YW)类硬质合金,都属于WC基合金。
因为在它们当中,硬质相主要是WC,其含量达65%~97%。
而钛基硬质合金不含或少含WC,与WC 基合金相比,它的密度小,硬度较高,对钢的摩擦因数较小,切削时抗粘结、抗扩散磨损的能力较强,具有极好的耐磨性,但抗崩刃性稍差。
近几年来,由于控制了烧结温度与烧结气氛,以及晶粒细化等措施,性能大大提高。
多种商业牌号的Cermet材料大量涌现,应用范围不断扩大。
它除可制造车、铣刀具外,还可制造钻头、铰刀以及齿轮滚刀等复杂刀具,用其制造的齿轮滚刀的切削速度高达560m/min(齿轮模数1.5),工效比粉末冶金高速钢(PM HSS)高2倍,用Cermet制造的铰刀能进行高速铰孔,切削速度可达150m/min。
钛基硬质合金的性能介于陶瓷和WC基硬质合金之间,其切削速度可填补WC基硬质合金和陶瓷材料之间的一段空白,可用于高速切削各类钢材,尤其适于钢材的精加工和半精加工。
据国外切削专家预测,今后在钢的切削方面,TiC基和Ti(C,N)基硬质合金所占比重将达到可转位刀片总需求量50%,并将成为铣削钢材的最佳刀具材料。
二、钛基硬质合金的类型及应用钛基硬质合金按其组成和性能不同,常用的有以下三种类型:1) TiC基合金;2) 添加其它碳化物(如WC、TaC等)和金属(如Co)的强韧TiC基合金;3) Ti(C,N)基合金。
硬质合金与超硬工具材料

➢ Chengchang Jia, Lan Sun, Hua Tang, Xuanhui Qu,Hot Pressing of Nanometer WCCo Powder,International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,accepted and to be published in 2006
制备TiC-WC复式碳化物的方法
用三氧化钨、二氧化钛、炭黑的混合料在1700~2000℃温度下于氢气 中进行碳化,直接得到TiC-WC固溶体。由于三氧化钨、二氧化钛、 炭黑的体积较大,所以采用该方法难以有效地利用炉子的工作空间。 所得复式碳化物的游离碳较高。
分别制备出WC 和TiC,然后在1600~1800℃温度下于氢气中制取复 式碳化物。该方法工序较多,而且一般又不容易制得纯度较高的碳化 钛。
压制与成形
普通模压成形由于操作简单、适用范围广、适用于大批量生产,所以仍 然是目前硬质合金生产中所采用的主要成形方法。现代先进的压机实现 了高精度、高速度和自动化,装备有自动拣制品的机械手和自动监控装 置。而且,所使用的模具也在不断改进。
振动压制成形的主要特点是可大幅度地降低压制压力,获得比普通模压 更加均匀的压坯密度分布,制造形状复杂的制品等。
→ 干燥 → 制粒 → 成型 → 脱脂预烧 → 烧脂 → 成品
加工
气氛: H2、H2+N2、真空 真空特点:密度、硬度、显微结构、切削
硬质合金的应用

硬质合金的应用
硬质合金,也被称为硬质合金钎料或硬质合金刀具,是一种由钨(W)、钴(Co)、碳(C)等金属粉末通过高温烧结制成的合金材料。
其硬度高、耐磨性好,因此在各种工业领域中都有广泛的应用。
以下是硬质合金的一些主要应用:
●切削工具:
1.刀具:用于加工金属、木材、塑料等材料的刀片,如铣刀、车刀、钻头等。
2.锯片:用于切割各种材料,如金属、木材、复合材料等。
●矿山工具:
1.岩钻头:用于岩石和土壤的钻孔,例如煤矿、隧道建设中使用的岩钻。
2.切岩刀具:用于采石、矿山工作中的切割和分离。
●金属加工工具:
1.车床刀具:用于金属加工中的车床切削。
2.铣刀:用于铣削金属表面的刀具。
●钻探工具:
1.石油钻头:用于石油勘探和钻井。
2.地质勘探钻头:用于地下勘探和矿产勘探。
●模具和模具零件:
1.冲压模:用于冲压、注塑等模具制造。
2.成型模具:用于压铸、注塑等成型工艺。
●切割工具:
1.切片刀:用于切割硬质材料,如玻璃、陶瓷等。
2.电线切割刀:用于电缆和导线的切割。
●军工和航空航天:
1.硬质合金刀片:用于制造飞机零件、导弹部件等。
●医疗器械:
1.手术刀片:在医疗手术中使用,具有高硬度和锋利度。
硬质合金因其硬度高、抗磨性强的特性,在上述应用领域中发挥着重要作用,提高了材料加工和工具的耐用性和效率。
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硬质合金的研究和应用The studies and applications of cemented carbide 作者:何梓秋机械类创新实验班 3112010441内容摘要:硬质合金由于具有高硬度,高抗压强度,高热硬性以及高耐磨性,高耐腐蚀性,常用于制造切削工具和耐磨零部件。
广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金等领域。
本文将通过新型硬质合金的研发和硬质合金制造工艺的进步两条路径对硬质合金的研究进行介绍。
再结合各种硬质合金的特性,介绍其具体的应用。
Abstract:Because cemented carbide has high hardness,high compressive strength,high abrasive resistance and high corrosion resistance,it is always used for manufacture cutting tools and wear-resistant parts.It provides widely applications in war industry,aerospace,machine work,metallurgy and so on.This thesis will describe the studies of cemented carbide on two ways,the inventions of new-type cemented carbide and the progress of manufacturing process for cemented carbide.And then this thesis will introduce the specific applications combining the characteristics of every type of cemented carbide.关键词:硬质合金,研究,应用,金属碳化物,粉末冶金Keywords:cemented carbide,studies,applications,metal carbide,powder metallurgy关于硬质合金的基础知识一.硬质合金的起源早在1923年,德国科学家施勒特尔为了提高拉丝模质量,往碳化钨粉末中加进10%~20%的钴做粘结剂,发明了世界上人工制成的第一种硬质合金。
虽然用这种硬质合金制造成的刀具进行切割钢材很容易产生刀刃磨损甚至断裂,但是硬质合金因此得以面世,为至今几乎长达一个世纪的硬质合金研究、发展及应用开辟了起点。
二.硬质合金的成分、分类和牌号硬质合金是一种金属陶瓷,它的组成是:基体为金属碳化物(如WC、TiC、TaC等),Co、Ni、Mo等金属粉末则充当粘结剂。
于是硬质合金具是有金属性质的粉末冶金材料,它具有高硬度,高抗压强度,高热硬性以及高耐磨性,高耐腐蚀性,常用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件。
它的分类及牌号如下: 1.钨钴类硬质合金主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。
牌号由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量(质量分数X 100)组成。
例如YG6,表示平均ωCo=6%,余量为碳化钨的钨钴类硬质合金。
2.钨钴钛类硬质合金主要成分是碳化钨、碳化钛(TiC)和粘结剂钴。
牌号“YT”(“硬、钛”两字汉语拼音字首)和碳化钛平均含量(质量分数X 100)组成。
例如YT15,表示平均ωTiC=15%,余量为碳化钨和钴钨钛钴类硬质合金。
3.通用硬质合金主要成分是碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)、碳化钛、碳化物和粘结剂钴。
牌号为“YW”(“硬”和万能的“万”两字汉语拼音字首)加序号表示,如YW1,YW2。
它的热硬性很高,其他性能介于钨钴类和钨钴钛类之间,能加工钢材、铸铁和有色金属,故称为通用硬质合金。
对硬质合金的研究三.新型硬质合金的研发随着硬质合金特有的优越性能在生产制造中得到越来越多的青睐,对硬质合金的研究也越来越深入,于是有越来越多样的新型硬质合金面世了。
随着许多精密仪器零件的加工要求硬质合金工具在苛刻的加工条件下保持高寿命,而硬质合金有着强度低、韧性差的显著缺点,所以对于硬质合金的研究一直在侧重于如何提高它的强度和韧度。
以下是各种新研发的新型硬质合金介绍:1.超细颗粒硬质合金超细颗粒硬质合金的原理是通过细化组织来提升硬质合金的综合力学性能,使之拥有更好的韧性和抗弯强度。
超细颗粒硬质合金的晶粒度可达到0.5μm以下,而普通的硬质合金晶粒度仅为1~3μm。
WC晶粒的硬度与抗弯强度的关系如图⑴。
①图⑴硬质合金的抗弯强度和硬度的关系图之所以WC晶粒在晶粒度缩至0.5μm以下的情况下可以保持高硬度,是因为当Co的量一定时,若WC的晶粒越小,与Co粒子的接触面积则越大,Co粒子的平均行程缩小,从而硬质合金的硬度不会降低。
而由于WC超细颗粒的晶粒度小,表面积大并且活性高,所以在烧结过程中很容易出现晶粒长大现象,导致硬质合金的力学性能变差。
为此可以添加抑制剂抑制其晶粒长大,在下文中将会详细介绍。
2.高韧性硬质合金日本日立硬质合金公司研究出了高韧性硬质合金,其原理是通过调整显微组织的成分来改善硬质合金的强度和韧性,尤其是韧性会得到大幅度提高。
刀刃在热冲击下容易产生裂纹。
细颗粒硬质合金产生的裂纹少,却比较深,粗颗粒硬质合金产生的裂纹多,但是比较浅。
高韧性硬质合金便是通过调整粗细颗粒在硬质合金中的比例(通常调整WC的粗细晶粒比例),调配出适当的粗细颗粒比例,使之在热冲击下产生的裂纹少而浅。
因此,高韧性硬质合金不仅适用于车削加工,还适用于滚削加工。
3.涂层硬质合金涂层作为一个化学屏障和热屏障,减少了刀具与工件间的扩散和化学反应,从而减少了月牙槽磨损。
涂层硬质合金刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性②。
在韧性较好的硬质合金表面沉积涂层,可以使得硬质合金表面具有高硬度和高耐磨性,而心部可以保持着一定的韧性。
由于不同的涂层材料具有不同的性能,例如TiC涂层具有高的耐磨性,三氧化二铝具有良好的化学阻力(提高耐腐蚀性)和热阻力(提高热硬性),因此一般的涂层硬质合金都采取多层涂层,使各种涂层材料的性能相互补充,达到优越的力学性能。
目前金刚石涂层和CBN(立方氮化硼,一种人工合成的超硬材料)涂层也在不断地发展中,纳米结构涂层技术也进入了硬质合金领域,并在迅速发展。
4.高温粉末基硬质合金以高温还原和高温碳化的工艺对原料粉末进行加工,制取得到的金属碳化物(WC等)颗粒具有几何形状好,晶粒完整,强度高等显著优点。
这种经过高温处理的金属碳化物粉末制成的硬质合金具有良好的力学性能,强度与普通硬质合金相比明显提高。
研究更表明其塑性性能也得到了改善③。
由于这种硬质合金具有良好的强度和塑性性能,可用于重载荷和动载荷的场合,比如矿山凿岩工具。
5.含氮硬质合金钽是一种资源稀缺的贵价金属,为了节约钽,人类研发出了以添加氮元素代替钽元素的的硬质合金。
氮一般以TiN或者是以β(N)(WC-TiC-TiN的固溶体)等形式,在真空烧结制造硬质合金的过程中添加。
加入氮元素后,β(N)晶粒比不含氮的β(WC-TiC 固溶体)晶粒更加细,并且呈球状分布,于是相比于不含氮的硬质合金具有更高的强度和韧性。
此外,含氮硬质合金的耐氧化性也比普通硬质合金好。
除了以上介绍的几种常见的新型硬质合金外,某些企业、研究所也一直在试验和研发其他性能优越的新型硬质合金,比如:把已经过烧结的WC-Co合金球粒加入金属粘结剂再次烧结,从而大幅提高断裂韧性的双粘结相结构硬质合金;在高速钢粉末中均匀弥散各种金属碳化物、金属氮化物从而得到介乎硬质合金和高速钢之间的硬度、耐磨性和韧性的钢结硬质合金,等等。
硬质合金被称为“工业牙齿”,它的研发仅仅处在婴儿阶段,必定会有更多样、性能更优越的新型硬质合金会在不久的未来面世。
四.硬质合金制造工艺的进步上文已经介绍,硬质合金是一种粉末冶金材料,所以粉末冶金便是它的制造工艺。
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术④。
然而粉末冶金只是制造硬质合金的基本工艺。
若仅仅进行粉末冶金工艺,只能制造出传统的硬质合金。
而为了得到新型硬质合金或者赋予硬质合金更优越的性能,人类对于硬质合金制造工艺的研究也一直在进行,其侧重点也是在于克服硬质合金韧性差,强度低的缺点。
以下是常见的新型硬质合金制造工艺介绍:1.添加抑制剂——防止碳化物超细颗粒在烧结过程中长大在制造超细颗粒硬质合金的过程中,由于WC晶粒度越小,表面积越大,活性越高,所以在烧结过程中很容易出现晶粒长大现象,导致硬质合金的力学性能变差。
为了防止碳化物超细晶粒在烧结过程中长大,可在烧结前添加抑制剂,有效防止其晶粒变大。
常见的抑制剂是VC、Cr3C2、V2O5、Cr2O3等金属碳化物和氧化物。
研究结果⑤表明:在WC碳化阶段加入V2O5、Cr2O3等氧化物的弥散性最佳,得到的综合力学性能最优。
若抑制剂加入的量过多,硬质合金的力学性能不仅不会提升,反而会降低,所以抑制剂的量应该控制在质量分数2%以下。
2.硬质合金涂层技术——PVD法和CVD法涂层硬质合金现已得到广泛的应用,其最重要的制造工艺是涂层。
以下介绍两种最常用的涂层方法:a.PVD法:PVD法的全称是物理气相沉积涂层法。
它运用物理方法,将涂层材料蒸发后沉积在基体表面上形成涂层。
所谓的物理方法可以分为两大类:第一类是电弧蒸发,产生高密度电流使得阴极材料汽化。
第二类是阴极溅镀,把涂层材料放在阴极,把阴极材料溅射到基体上。
PVD技术最大的优点就是沉积涂层的温度低,能在500℃左右沉积涂层,大大扩大了涂层技术的适用范围。
b.CVD法:CVD法的全称是化学气相沉积涂层法。
它运用化学方法,让反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在基体表面。
CVD法分为热CVD法和等离子CVD法两类。
目前最广泛应用的是热CVD法,它的反应温度通常在900~1100℃之间。
等离子CVD法的反应温度比较低,作为新兴涂层技术,它也扩大了涂层技术的适用范围。
CVD涂层的耐磨性比PVD涂层高,所以CVD涂层法在工业生产中有着较多的应用,尤其是连续工作的车削工具。
3.硬质合金的热处理硬质合金在真空中烧结、淬火、回火后,可以提高其韧性和抗弯强度。
根据对硬质合金的强化机理的研究⑥,硬质合金在真空烧结后油淬可以改善其韧性和抗弯强度。
当今学界已出现专门为硬质合金热处理研制的硬质合金真空烧结淬火炉,可以通过此设备直接对硬质合金进行热处理。