钢材知识

 钢材知识     |      2021-08-27

简单了解合金型硬质合金材料的性质和作用


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此类合金型硬质合金主要用于切削加工钢件,其钴含量通常为 5%-10%,晶粒尺寸范围为 0.8-2μm。通过添加 4%-25%的碳化钛(TiC),可以减小碳化钨(WC)扩散到钢屑表面的倾向。通过添加不超过 25%的碳化钽(TaC)和碳化铌(NbC),可以改善刀具的强度、抗月牙洼磨损能力和耐热冲击性。添加此类立方碳化物还能提高刀具的红硬性,在重载切削或切削刃会产生高温的其他加工中,有助于避免刀具发生热变形。此外,碳化钛在烧结过程中能提供成核位置,改善立方碳化物在工件中的分布均匀性。
简单了解合金型硬质合金材料的性质和作用
一般来说,合金型硬质合金的硬度范围为 HRA91-94,横向断裂强度为 150-300ksi。与单纯型相比,合金型硬质合金的耐磨料磨损性能较差,且强度较低,但其耐粘结磨损的性能更好。合金型硬质合金在 C 硬质合金体系中可分为 C5-C8,在 ISO 牌号体系中可按 P 和M 硬质合金系列进行分类。具有中间特性的合金型硬质合金可以归类为通用硬质合金(如 C6 或 P30),可用于车削、攻丝、刨削和铣削加工。硬度***高的硬质合金可以归类为精加工硬质合金(如 C8 和 P01),用于精车和镗削加工。这些硬质合金通常具有较小的晶粒尺寸和较低的钴含量,以获得所需要的硬度和耐磨性。不过,通过添加较多的立方碳化物也能获得类似的材料特性。韧性***好的牌号可以归类为粗加工牌号(如 C5 或 P50)。这些牌号通常具有中等大小的粒度和高钴含量,立方碳化物的添加量也较少,以通过抑制裂纹扩展而获得所需要的韧性。在断续车削加工中,通过采用上述刀具表面具有较高钴含量的富钴牌号,还可以进一步提高切削性能。
碳化钛含量较低的合金型牌号用于切削加工不锈钢和可锻铸铁,但也可用于加工有色金属(如镍基超级合金)。这些牌号的晶粒尺寸通常小于 1μm,钴含量为 8%-12%。硬度较高的硬质合金(如 M10)可用于车削加工可锻铸铁;而韧性较好的硬质合金(如 M40)可用于铣削和刨削钢件,或者用于车削不锈钢或超级合金。
合金型硬质合金还能用于非金属切削类用途,主要用于制造耐磨零件。这些牌号的粒度通常为 1.2-2μm,钴含量为 7%-10%。在生产这些硬质合金时,通常会加入很大比例的回收原料,从而在耐磨零件的应用中获得较高的成本效益。耐磨零件需要具有很好的耐腐蚀性和较高的硬度,在生产此类硬质合金时,可以通过添加镍和碳化铬来获得这些性能。
为了满足刀具制造商在技术性和经济性上的双重要求,硬质合金粉料是关键要素。针对刀具制造商的加工设备和工艺参数而设计的粉料可确保成品工件的性能,并导致出现了数百种硬质合金。硬质合金材料可循环利用的特点以及可直接与粉料提供商合作的能力,使刀具制造商能够有效控制其产品质量和材料成本。