常州海博论坛工具今天为各人普及下硬质合金刀具的性能特点:
硬质合金刀具性能特点
硬质合金焊接刀片
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℃,坚持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?汕邢50HRC左右的硬质质料。
但硬质合金脆性大,不可进行切削加工,难以制成形状庞大的整体刀具,因而常制成差别形状的刀片,接纳焊接、粘接、机械夹持等要领装置在刀体或模具体上使用。
质料性质
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主
硬质合金刀具
硬质合金刀具要身分,以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属与碳形成的金属型碳化物中,由于碳原子半径小,能填充于金属晶格的空隙中并保存金属原有的晶格形式,形成间隙固溶体。在适当条件下,这类固溶体还能继续溶解它的组成元素,直到抵达饱和为止。因此,它们的组成可以在一定规模内变换(例如碳化钛的组成绩在TiC0.5~TiC之间变换),化学式不切合化合价规则。当溶解的碳含量凌驾某个极限时(例如碳化钛中Ti︰C=1︰1),晶格型式将爆发变革,使原金属晶格转酿成另一种形式的金属晶格,这时的间充固溶体叫做间充化合物。
金属型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上,其中碳化铪、碳化钽划分为4160K和4150K,是目今所知道的物质中熔点最高的。大大都碳化物的硬度很大,它们的显微硬度大于1800kg·mm2(显微硬度是硬度体现要领之一,多用于硬质合金和硬质化合物,显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9)。许多碳化物高温下不易剖析,抗氧化能力比其组分金属强。碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好,是一种很是重要的金属型碳化物。然而,在氧化气氛中,所有碳化物高温下都容易被氧化,可以嗣魅这是碳化物的一大弱点。
除碳原子外,氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中,形成间隙固溶体。它们与间隙型碳化物的性质相似,能导电、导热、熔点高、硬度大,同时脆性也大。
硬质合金的基体由两部分组成:一部分是硬化相;另一部分是粘结金属。
硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物,如碳化钨、碳化钛、碳化钽,它们的硬度很高,熔点都在2000℃以上,有的甚至凌驾4000℃。另外,过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性,也可以充当硬质合金中的硬化相。硬化相的保存决定了合金具有极高硬度和耐磨性。
硬质合金刀具
硬质合金刀具
硬质合金对碳化钨WC粒度的要求凭据差别用途的硬质合金接纳差别粒度的WC(碳化钨)。硬质合金切削刀具:好比切脚机刀片、V-CUT刀等精加工合金接纳超细、亚细、细颗粒WC,粗加工合金接纳中颗粒WC,重力切削和重型切削的合金接纳中、粗颗粒WC做原料;矿山工具:岩石硬度高,攻击负荷大,接纳粗颗粒WC,岩石攻击小攻击负荷小接纳中颗粒WC做原料;耐磨零件:当强调其耐磨性、抗压和外貌光洁度时,接纳超细、亚细、细、中颗粒WC做原料,耐攻击工具接纳中、粗颗粒WC原料为主。
WC理论含碳量为6.128%(原子50%),当WC含碳量大于理论含碳量,则WC中泛起游离碳(WC+C)。游离碳的保存,烧结时使其周围的WC晶粒长大,致使硬质合金晶粒不均匀。碳化钨一般要求化合碳高(≥6.07%),游离碳(≤0.05%),总碳则决定于硬质合金的生产工艺和使用规模。
正常情况下,石蜡工艺真空烧结用WC总碳主要决定于烧结前压块内的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳,即WC总碳=6.13%+含氧量%×0.75(假设烧结炉内为中性气氛,实际上大都真空炉为渗碳气氛,所用WC总碳小于盘算值)。
目前我国WC的总碳含量大致分为三种:石蜡工艺真空烧结用WC的总碳约为6.18±0.03%(游离碳将增大)。石蜡工艺氢气烧结用WC的总碳含量为6.13±0.03%。橡胶工艺氢气烧结用WC总碳=5.90±0.03%。上述工艺有时交叉进行,因此确定WC总碳要凭据具体情况。
差别使用规模、差别Co(钴)含量、差别晶粒度的合金所用WC总碳可做一些小的调解。低钴合金可选用总碳偏高的碳化钨,高钴合金则可选用总碳偏低的碳化钨。总之,硬质合金的具体使用需求差别对碳化钨粒度的要求也差别。
粘结金属一般是铁族金属,常用的是钴和镍。
制造硬质合金时,选用的原料粉末粒度在1~2微米之间,且纯度很高。原料按划定组成比例进行配料,加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨,使它们充分混淆、破坏,经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂,再经过干燥、过筛制得混淆料。然后,把混淆料制粒、压型,加热到接近粘结金属熔点(1300~1500℃)的时候,硬化相与粘结金属便形成共晶合金。经过冷却,硬化相漫衍在粘结金属组成的网格里,相互紧密地联系在一起,形成一个牢固的整体。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度,即硬化相含量越高、晶粒越细,则硬度也越大。硬质合金的韧性由粘结金属决定,粘结金属含量越高,抗弯强度越大。
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