铸造Co-Cr-W-Nb-C合金

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《工模具材料应用手册》第84页（1814字）

为提供比高速钢性能更好的工具，二十世纪初研制了至今仍在生产的铸造钴－铬－钨－铌－碳合金。一般说，作为切削工具，这种合金填补了在高速钢和硬质合金之间的空白。某些Co-CrW-Nb-C合金也用于机器中的耐磨零件。

这些合金采用电弧炉或感应炉在保护性气氛中冶炼，当用于切削工具时，最好在冷态石墨模中浇铸。也可使用熔模、壳模或砂模铸成专用的或复杂形状的工具。

铸造工具合金中的两种，TantungG和Tantung144，成分如下：TantungG——47Co-30Cr-15W－3Nb－2．5C－2Mo－0．5B，Tantung144——45Co－27Cr-18W－5Nb－2Mn－2．3C－0．7B。TantungG的主要性能如表25所示。为了比较，列出了激冷浇铸的Tantung144性能：硬度为HRC61～65，横向抗破断强度为2070MPa，弹性模数为295GPa。

表25 铸造TantungG的性能

Tantung G被推荐作为一般用途的切削工具及耐磨零件，比Tantung144的用途要广些。Tantung144硬度较高，是针对要求极高的磨损性和较小的冲击应用条件而设计的。

激冷浇铸的TantungG典型的显微组织如图21(a)所示；它的复型电子显微照片如图21(b)所示；熔模浇铸的TsntungG有非常粗大的晶粒，如图21(c)所示。

图21 Co-Cr-W-Nb-C合金TantungG典型的显微组织

(a)激冷浇铸，浸蚀6∶1HCl－H₂O，1000X．(b)激冷浇铸组织的复型电子显微镜观察，HNO₃－H₂SO₄－CH₃OH电解浸蚀10000X。(C)耐火材料的铸型浇铸，浸蚀6∶1HCl－H₂O，1000X

TantungG和Tantung144对食品、尤其含有醋酸食品，具有良好的抗腐蚀能力，因而很适于须有良好抗磨耗性和抗蚀性的食品加工设备。

含氯和次氯酸的水可以引起G和144合金的腐蚀和凹痕。此外，此类合金可被浓酸或碱性溶液腐蚀，还可被某些强金属的盐如氯化铁、硫酸铁和氯化铜的溶液所腐蚀。

在空气中加热时，TantungG及Tantung144在400℃短时即失去光泽，而连750℃或更高温度时则明显引起失重。在1000℃左右时则形成氧化皮。TantungG的热硬度值如表26所示。

表26 铸造TantungG用相互压痕法测定的热硬度

注：(a)加载3000公斤，时间30秒。

(b)由布氏硬度值换算所得。

下述情况可考虑用铸造Co-Cr－W-Nb-C合金作切削刀具：

·较低的表面速度，在使用硬质合金时易形成积屑瘤。

·机床的功率或刚度不足，不能有效地使用硬质合金刀具。

·要求有比高速钢刀具可能达到的更高的生产率水平。

·组合刀具中的某些刀，要求其表面速度介于高速钢和硬质合金之间。

·在小批量生产的自动化设备上，因硬质合金刀的成型磨削费用过大。

·加工有残存型砂、氧化物，渣或耐火材料颗粒等的粗糙表面的铸件。

由铸造Co-Cr－W-Nb-C合金制成的刀具不推荐用于小切削量高速度的精切削。

这些合金在耐磨零件方面的典型应用包括：砂带研磨机上的耐磨片，挤压铜模具，挤压钼管的模具及钨棒热型锻模、抛光辊、内夹头的钳口，钻套，水果、蔬菜和肉类的切片刀。

有关铸造Co-Cr－W-Nb-C合金更详细的资料见参考文献8。