硬质合金
出处:按学科分类—政治、法律 复旦大学出版社《国际惯例词典》第543页(882字)
硬质合金是一种具有高硬度、良好的耐磨性、红硬性(即在较高的温度下能保持高硬度的性能,这种温度常达到暗红色)以及一定的抗弯强度的硬质材料。
它是用难熔硬质金属化合物,即通常为碳化物,如碳化钨、碳化钛、碳化钽、碳化铌等作为基体的硬质相,以钴、铁、镍等作粘结剂,采用粉末冶金的方法制成。其中硬质相使合金具有高硬度和高耐磨性,而粘结剂金属则使合金具有一定的韧性和强度。合金成分中,硬质相所占的比例愈大,合金的硬度和耐磨性也就愈高,而强度和韧性就会相应降低。
硬质合金的硬度一般在HRA86-94之间,并随合金中钻含量的增加而降低。
在钨钛钴类合金中,合金的硬度又随其中碳化钛含量的增加而提高。硬质合金的硬度还随碳化钨晶粒的细化而提高。硬质合金高温硬度好,在600℃时硬度超过高速钢的常温硬度,在1000℃时硬度超过碳钢的常温硬度。
硬质合金的常温抗弯强度在700牛/毫米2~3400牛/毫米2(N/mm2)之间。含钴量越高,抗弯强度越高。
在含钴量一定时,碳化钛含量的增加会引起抗弯强度急剧下降。硬质合金的抗弯强度则随着碳化钨晶粒的细化而降低。
硬质合金中以碳化钨为基体,钴为粘结剂的钨钴合金,主要用于切削铸铁和作矿山用的钻头。
以碳化钨、碳化钛和钴组成的钨钴钛合金,主要用于钢材的切削加工。以炭化钨、碳化钛、碳化铌和钴组成的这类合金,具有较高的高温性能和耐磨性,用于加工合金钢、铬镍不锈钢等。
此外,60年代出现了一种新型刀具材料,即涂层硬质合金。此种硬质合金就是在硬质合金上涂覆一层TiC或TiN或Al2O3等材料,或涂覆由这些材料组合而成的多层的复合涂层。
这种涂层刀片用于车削加工、铣削加工。与非涂层刀片相比,它通用性广、可简化硬质合金牌号;金属切削效率高,在切削碳钢、淬火钢和回火钢时,切削速度高20%~30%;寿命高3~5倍等。