
簡(jiǎn)單了解合金型硬質(zhì)合金材料的性質(zhì)和作用
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此類(lèi)合金型硬質(zhì)合金主要用于切削加工鋼件,其鈷含量通常為 5%-10%,晶粒尺寸范圍為 0.8-2μm。通過(guò)添加 4%-25%的碳化鈦(TiC),可以減小碳化鎢(WC)擴(kuò)散到鋼屑表面的傾向。通過(guò)添加不超過(guò) 25%的碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC),可以改善刀具的強(qiáng)度、抗月牙洼磨損能力和耐熱沖擊性。添加此類(lèi)立方碳化物還能提高刀具的紅硬性,在重載切削或切削刃會(huì)產(chǎn)生高溫的其他加工中,有助于避免刀具發(fā)生熱變形。此外,碳化鈦在燒結(jié)過(guò)程中能提供成核位置,改善立方碳化物在工件中的分布均勻性。
一般來(lái)說(shuō),合金型硬質(zhì)合金的硬度范圍為 HRA91-94,橫向斷裂強(qiáng)度為 150-300ksi。與單純型相比,合金型硬質(zhì)合金的耐磨料磨損性能較差,且強(qiáng)度較低,但其耐粘結(jié)磨損的性能更好。合金型硬質(zhì)合金在 C 硬質(zhì)合金體系中可分為 C5-C8,在 ISO 牌號(hào)體系中可按 P 和M 硬質(zhì)合金系列進(jìn)行分類(lèi)。具有中間特性的合金型硬質(zhì)合金可以歸類(lèi)為通用硬質(zhì)合金(如 C6 或 P30),可用于車(chē)削、攻絲、刨削和銑削加工。硬度更高的硬質(zhì)合金可以歸類(lèi)為精加工硬質(zhì)合金(如 C8 和 P01),用于精車(chē)和鏜削加工。這些硬質(zhì)合金通常具有較小的晶粒尺寸和較低的鈷含量,以獲得所需要的硬度和耐磨性。不過(guò),通過(guò)添加較多的立方碳化物也能獲得類(lèi)似的材料特性。韌性更好的牌號(hào)可以歸類(lèi)為粗加工牌號(hào)(如 C5 或 P50)。這些牌號(hào)通常具有中等大小的粒度和高鈷含量,立方碳化物的添加量也較少,以通過(guò)抑制裂紋擴(kuò)展而獲得所需要的韌性。在斷續(xù)車(chē)削加工中,通過(guò)采用上述刀具表面具有較高鈷含量的富鈷牌號(hào),還可以進(jìn)一步提高切削性能。
碳化鈦含量較低的合金型牌號(hào)用于切削加工不銹鋼和可鍛鑄鐵,但也可用于加工有色金屬(如鎳基超級(jí)合金)。這些牌號(hào)的晶粒尺寸通常小于 1μm,鈷含量為 8%-12%。硬度較高的硬質(zhì)合金(如 M10)可用于車(chē)削加工可鍛鑄鐵;而韌性較好的硬質(zhì)合金(如 M40)可用于銑削和刨削鋼件,或者用于車(chē)削不銹鋼或超級(jí)合金。
碳化鈦含量較低的合金型牌號(hào)用于切削加工不銹鋼和可鍛鑄鐵,但也可用于加工有色金屬(如鎳基超級(jí)合金)。這些牌號(hào)的晶粒尺寸通常小于 1μm,鈷含量為 8%-12%。硬度較高的硬質(zhì)合金(如 M10)可用于車(chē)削加工可鍛鑄鐵;而韌性較好的硬質(zhì)合金(如 M40)可用于銑削和刨削鋼件,或者用于車(chē)削不銹鋼或超級(jí)合金。
合金型硬質(zhì)合金還能用于非金屬切削類(lèi)用途,主要用于制造耐磨零件。這些牌號(hào)的粒度通常為 1.2-2μm,鈷含量為 7%-10%。在生產(chǎn)這些硬質(zhì)合金時(shí),通常會(huì)加入很大比例的回收原料,從而在耐磨零件的應(yīng)用中獲得較高的成本效益。耐磨零件需要具有很好的耐腐蝕性和較高的硬度,在生產(chǎn)此類(lèi)硬質(zhì)合金時(shí),可以通過(guò)添加鎳和碳化鉻來(lái)獲得這些性能。
為了滿足刀具制造商在技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性上的雙重要求,硬質(zhì)合金粉料是關(guān)鍵要素。針對(duì)刀具制造商的加工設(shè)備和工藝參數(shù)而設(shè)計(jì)的粉料可確保成品工件的性能,并導(dǎo)致出現(xiàn)了數(shù)百種硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金材料可循環(huán)利用的特點(diǎn)以及可直接與粉料提供商合作的能力,使刀具制造商能夠有效控制其產(chǎn)品質(zhì)量和材料成本。